本課題所涉及的問(wèn)題在國(guó)內(nèi)(外)的研究現(xiàn)狀綜述

1、指紋識(shí)別及其優(yōu)點(diǎn)。人手的指紋即為手指皮膚上的花紋, 它是人的一種生物特征。該特征具有獨(dú)特的性質(zhì), 其花紋的細(xì)節(jié)由細(xì)微紋點(diǎn)和紋脊的起點(diǎn)、終點(diǎn)、分叉、結(jié)合等組成。正是這些無(wú)窮無(wú)盡的細(xì)節(jié)特征組合構(gòu)成了指紋的唯一性。事實(shí)上, 甚至包括雙胞胎, 世界上兩個(gè)指紋相同的幾率<1/, 幾乎為零, 這就構(gòu)成了指紋的第一大特點(diǎn)。指紋特征的另外幾大特點(diǎn)是: 不變性——即指紋的圖案永遠(yuǎn)不會(huì)改變; 與主體永不分離性—— 即指紋不存在丟失、遺忘、被竊取的可能; 指紋的使用比起其它證卡來(lái)說(shuō)更快捷、安全、準(zhǔn)確、無(wú)干擾, 可實(shí)現(xiàn)快速登錄注冊(cè), 系統(tǒng)兼容性好, 也就是說(shuō)可以獨(dú)立或者通過(guò)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成系統(tǒng)且很容易并入各類證卡和定義識(shí)別系統(tǒng)中。因此, 指紋識(shí)別

技術(shù)的應(yīng)用范圍極廣(除化學(xué)家和礦工外均能鑒定)。

2、 指紋自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀。指紋自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)是集計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、光電技術(shù)、圖像處理、智能卡、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等于一體的綜合高技術(shù)。目前的指紋自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)是采用先進(jìn)的光電識(shí)別辦法采集一個(gè)指紋信息, 并把它變成可以和已由計(jì)算機(jī)處理過(guò)的暗碼相比對(duì)的代碼。這些代碼都經(jīng)過(guò)加密處理, 然后經(jīng)獨(dú)特的相關(guān)算法進(jìn)行識(shí)別判斷, 在算法上有的采用是一個(gè)指紋的全部圖案, 而有的是指紋的特殊細(xì)節(jié)。

目前的自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)已具有如下特點(diǎn):(1) 可靠性: 采用獨(dú)特的容錯(cuò)技術(shù), 既使指紋有破壞, 即指紋不全或指紋隨時(shí)間有自然的變化時(shí)也不影響正確識(shí)別。(2) 快捷性: 大多數(shù)系統(tǒng)鑒別時(shí)間僅需1～ 3s, 登錄注冊(cè)一個(gè)新客戶只需1m in 的時(shí)間。(3) 靈活性: 一個(gè)指紋信息的代碼可以壓縮到幾十個(gè)字節(jié)到幾百個(gè)字節(jié), 因此可以存放在一個(gè)磁條上或者一張兩維條碼卡上或者IC 卡上, 甚至幾個(gè)指紋代碼可以存在一張智能卡上。當(dāng)然, 成千上萬(wàn)的代碼可以存放在局域或網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)庫(kù)中, 這樣, 代碼可以沿網(wǎng)絡(luò)迅速傳輸, 因而可以靈活的構(gòu)成各類系統(tǒng), 即可以獨(dú)立使用或集成到一個(gè)大范圍的出入口控制或者安全處理系統(tǒng)如證卡存檔識(shí)別系統(tǒng)中。( 4) 可接受性: 一個(gè)因素是目前的系統(tǒng)具有高性能; 另一個(gè)因素是目前的系統(tǒng)設(shè)計(jì)已考慮到人類工程學(xué)設(shè)計(jì), 因而易被用戶接受。(5) 安全性: 所有個(gè)人代碼都經(jīng)過(guò)了特殊加密, 通過(guò)所存儲(chǔ)的代碼不可能復(fù)原原指紋, 徹底避免了指紋的冒用, 因此既使證卡丟失, 也不存在安全問(wèn)題。(6) 方便性: 目前出現(xiàn)的各類指紋識(shí)別系統(tǒng)一般外觀設(shè)計(jì)精巧、結(jié)實(shí), 采用了精密獨(dú)特的光電系統(tǒng), 具有LD 或全程液晶提示, 備有多種安裝模式。(7) 兼容性: 可以與現(xiàn)有的各類系統(tǒng)兼容, 可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化的識(shí)別。(8) 實(shí)時(shí)性: 可實(shí)現(xiàn)完整的跟蹤、實(shí)時(shí)報(bào)警功能。正是由于目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了具有如上特點(diǎn)的指紋識(shí)別技術(shù), 因此以此為基礎(chǔ)的個(gè)人識(shí)別技術(shù), 即證卡、代碼、指紋的綜合動(dòng)態(tài)模式組合, 將可以對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)所提供不同的安全等級(jí)。

3、市場(chǎng)前景。自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)有著極其廣闊的應(yīng)用前景。眾所周知, 指紋識(shí)別最早是在罪犯鑒別中應(yīng)用, 它對(duì)于提高偵破手段、震懾罪犯、打擊刑事犯罪成為強(qiáng)有力的武器并起到了重要作用。根據(jù)目前的了解,A F IS 的其它適用場(chǎng)所為: 政府各類機(jī)要部門(例如檔案館(室)、機(jī)要室)、國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室及生產(chǎn)重地、機(jī)場(chǎng)、軍事要地(例如基地、倉(cāng)庫(kù))、重要軍事裝備或關(guān)鍵設(shè)備的啟動(dòng)控制、銀行金庫(kù)、金融系統(tǒng)、代保管庫(kù)、博物館、珍寶館、高級(jí)住宅、高級(jí)賓館等重要門禁或入口控制、汽車門鎖等。除此之外, 另一大潛在應(yīng)用前景是: 自動(dòng)取款機(jī)(A TM )、信用卡、駕駛執(zhí)照、身份證、醫(yī)療健康卡、移民登記、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全、機(jī)械登記等方面。1、 指紋鎖，指紋鎖可以裝在門里、車內(nèi)、保險(xiǎn)箱柜的內(nèi)部, 外面無(wú)鎖眼, 從而避免了撬鎖, 可廣泛用于金庫(kù)、保安、銀行、出納、自動(dòng)門、百葉門、保險(xiǎn)柜、電控裝置等門禁系統(tǒng)中。2， 指紋卡，國(guó)際上偷盜使用卡和利用信用卡進(jìn)行詐騙犯罪活動(dòng)越來(lái)越猖獗, 僅1995 年英國(guó)因此損失8 千萬(wàn)英鎊, 法國(guó)損失3100 萬(wàn)英鎊, 目前我國(guó)信用卡用戶已達(dá)2～ 3 千萬(wàn), 利用信用卡犯罪我國(guó)也在呈不斷上升趨勢(shì)。我國(guó)政府打算用10 年左右的時(shí)間, 在全國(guó)400 多個(gè)城市的3億人中推廣信用卡, 預(yù)計(jì)發(fā)行量將達(dá)到2 億張。目前我國(guó)IC 卡年產(chǎn)量已達(dá)6 千萬(wàn)張, 生產(chǎn)能力已達(dá)1 億張, 全世界到2000 年IC 卡的總需求超過(guò)38 億張, 我國(guó)需求量為年均2 千萬(wàn)張。目前, 國(guó)內(nèi)各種磁卡、IC 卡系統(tǒng)已十分普遍。例如: 大慶市1996 年已擁有醫(yī)療保險(xiǎn)IC 卡80 萬(wàn)張, 全國(guó)聯(lián)網(wǎng)的200 電話磁卡已有上百萬(wàn)用戶。由于指紋識(shí)別技術(shù)的諸多優(yōu)點(diǎn), 可以預(yù)料, 一方面指紋卡將會(huì)在一切需要驗(yàn)證身份的場(chǎng)所發(fā)揮越來(lái)越重要的作用, 其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?huì)進(jìn)一步拓寬; 另一方面, 由于市場(chǎng)的推動(dòng), 指紋識(shí)別技術(shù)也會(huì)不斷提高, 在其識(shí)別可靠性、速度、成本等方面進(jìn)一步朝實(shí)用化邁進(jìn)。我們期待著指紋識(shí)別這一高技術(shù)在人們的生活中起到應(yīng)有的越來(lái)越重要的作用。

2、本人對(duì)課題任務(wù)書提出的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析

實(shí)現(xiàn)指紋圖像的識(shí)別, 常采用自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)AFIS(Automated Fingerprint Identification System)。該系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)流程：指紋取像，圖像預(yù)處理，特征提取（數(shù)據(jù)庫(kù)管理），指紋識(shí)別。將一個(gè)人的指紋采集下來(lái)輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理是指紋自動(dòng)識(shí)別的首要步驟。指紋圖像的獲取主要利用設(shè)備取像,方便實(shí)用。圖像的預(yù)處理和特征提取，無(wú)論采取哪種方法提取指紋,總會(huì)給指紋圖像帶來(lái)各種噪聲。預(yù)處理的目的就是去除圖像中的噪音,把它變成一幅清晰的點(diǎn)線圖,以便于提取正確的指紋特征。預(yù)處理是指紋自動(dòng)識(shí)別過(guò)程的第一步,它的好壞直接影響著指紋識(shí)別的效果。常用的預(yù)處理與特征提取( Image Preprocessing and Feature Ex2t raction) 方法的主要步驟包括方向圖計(jì)算、圖像濾波、二值化、細(xì)化、提取特征和后處理。然后通過(guò)已有的指紋庫(kù)將其識(shí)別出來(lái)。

3、本課題需要重點(diǎn)研究的、關(guān)鍵的問(wèn)題及解決的思路

重點(diǎn)研究：

提取十組不同的指紋，通過(guò)MATLAB圖像處理界面，讀入指紋圖像，在經(jīng)過(guò)一系列的處理，將十組不同的指紋區(qū)分出來(lái)。

解決思路：

1.查閱相關(guān)資料，了解如何講提取來(lái)的指紋讀入MATLAB圖形處理界面;

2.確定預(yù)處理的方法將提取的指紋圖像中的噪音去除，以便提取正確的指紋特征;

3.根據(jù)提取出來(lái)的指紋特征通過(guò)指紋的分類進(jìn)行識(shí)別。

4、完成本課題所必須的工作條件(如工具書、實(shí)驗(yàn)設(shè)備或?qū)嶒?yàn)環(huán)境條件、某類市場(chǎng)調(diào)研、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)條件等等)及解決的辦法

工具書：1、《MATLAB 7.0圖形圖像處理》王家文 李仰軍　編著

2、《MATLAB 7.X圖像處理》賀興華 周媛媛 王繼陽(yáng) 周暉 等 編著

3、馮星奎,肖興明. 方向加權(quán)中值濾波算法[J ] . 中國(guó)圖像圖形學(xué)報(bào),2000 (5) :609 - 611

4、郭晶瑩, 吳晴, 商慶瑞. 基于Matlab實(shí)現(xiàn)的指紋圖像細(xì)節(jié)特征提取[J]. 計(jì)算機(jī)仿真, 2007, 24(1).

實(shí)驗(yàn)環(huán)境：計(jì)算機(jī)、MATLAB軟件等。

解決方法：1、在學(xué)校圖書館借閱相關(guān)書籍；

2、在實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)環(huán)境或自己安裝軟件進(jìn)行仿真、調(diào)試；

3、通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查閱。

5、工作方案及進(jìn)度計(jì)劃

工作方案：本次設(shè)計(jì)的主要目的是將十組不同的指紋識(shí)別出來(lái)。這次設(shè)計(jì)的主要步驟包括：指紋的提取，指紋錄入MATLAB圖形處理界面，在通過(guò)一系列的處理將提取的質(zhì)問(wèn)噪聲除去，得到一幅清晰的點(diǎn)線圖,以便于提取正確的指紋特征。提取指紋特征信息, 得到輸入指紋特征模板, 然后用輸入指紋特征模板與已登記的指紋特征模板相比較, 最后顯示識(shí)別結(jié)果.

進(jìn)度計(jì)劃：

3.23~3.30 明確設(shè)計(jì)任務(wù)，查閱雜志文獻(xiàn)，收集資料調(diào)查研究

4.1 ~ 4.8 綜述文獻(xiàn)資料，明確開(kāi)題報(bào)告要求

4.9 ~ 4.15 寫好開(kāi)題報(bào)告，翻譯專業(yè)英語(yǔ)文獻(xiàn)

4.16~4.30 提出設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行方案論證；

5.1 ~ 5.11 確定Matlab 對(duì)每個(gè)指紋圖像處理功能模塊的算法實(shí)現(xiàn)、改進(jìn)方法及處理結(jié)果,；

5.12~ 5.23 用MATLAB軟件進(jìn)行模擬仿真

5.24 ~6.4 撰寫論文

6.5 ~ 6.12 答辯本課題所涉及的問(wèn)題在國(guó)內(nèi)(外)的研究現(xiàn)狀綜述

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的基于MATLAB的指纹对比识别系统的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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