西南民族大學學報·自然科學版第 34 卷第 4 期 Journal of Southwest University for Nationalities?Natural Science Edition Aug. 2008 ___________________________________________________________________ ___________________________ 收稿日期:2008-03-11 作者簡介:太艷榮(1983-),女,西南交通大學碩士研究生, 研究方向：指紋識別技術研究. 文章編號: 1003-2843(2008)04-0836-03 基于 MATLAB 實現的指紋圖像預處理 太艷榮 ( 西南交通大學, 成都 610031) 摘 要: 指紋圖像的質量相對于指紋識別而言非常關鍵, 但實際操作中獲取到的圖像往往包含各種噪聲, 比如傷疤、汗漬、污跡以及與指紋采集設備的不均勻接觸. 在前人的基礎上提出了一套基于 Matlab 實現的指紋識別預處理算法. 本文給出了用 Matlab 對每個指紋圖像處理功能模塊的算法實現、改進方法及處理結果, 主要包括分割、歸一化、增強和細化等. 用Matlab實現的這種方法, 既能分步對指紋圖像預處理算法進行仿真測試, 又可以很直觀地看到圖像處理算法的效果, 有效配合了算法的研究. 實驗證明, 用 Matlab 實現的算法處理結果比較理想, 滿足識別的應用性. 關鍵詞: 指紋識別；預處理；分割；增強；細化 中圖分類號:TP391 文獻標識碼: A 指紋識別已經有 100 多年的歷史, 由于指紋具有唯一性、永久性和穩定性使得指紋識別成為最廣泛使用的 生物特征識別技術. 近 30 年來, 自動指紋識別技術取得了較大的成功, 但是由于各種噪聲仍然存在, 比如傷疤、汗漬、污跡、扭曲等等, 直接影響到指紋識別的效率[1]. 所以, 指紋圖像預處理算法仍然是模式識別領域的一個熱點. Matlab 既是一種高效、直觀的計算機語言, 同時又是一個科學計算平臺. 它為數據分析和數據可視化算法、應用程序開發提供了核心的數學和高級圖形工具. 作為圖像處理的仿真工具, Matlab 提供了功能強大的圖像處理函數, 給仿真者提供了很大的便利性[2,3]. 最重要的是它縮短了開發周期. 在指紋預處理仿真過程中, Matlab強大的數學函數和和方便的圖像顯示功能得到極大的發揮. 本文在前人的基礎上提出一套基于 Matlab 實現的指紋圖像預處理算法, 并給出了改進的幾個模塊算法. 本文的算法都是通過 Matlab 仿真而驗證的, 以 Matlab 作為指紋識別算法仿真的平臺. 1 指紋識別系統的工作原理 指紋識別流程如圖 1 所示[4,5]. 采集到的指紋圖像包含各種噪聲, 所以很有必要去除噪聲以實現正確匹配. 通常預處理包括分割、歸一化、平滑、方向濾波、二值化和細化, 它的好壞直接影響到指紋識別的效果. 在此基礎上, 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, 最后顯示識別結果. 2 分割 分割是把前景區域和背景區域分離開來. 前景區域是感興趣部分, 對指紋圖像來說, 就是包含脊線和谷線 的清晰區域. 所以分割操作能有效去除噪聲, 并使后續操作更加簡單. 這也是首先進行分割操作的原因. 本文使用的分割方法基于形態學操作. 具體操作是：首先腐蝕原圖得到離散塊, 然后利用閾值法[2]得到掩 837太艷榮:基于 MATLAB 實現的指紋圖像預處理

總結

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