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i湖南科技大学毕业设计（论文）题目基于神经网络的指纹识别系统研究作者颜金伟学院专业学号指导教师二〇〇年月日i湖南科技大学毕业设计（论文）任务书院系（教研室）系（教研室）主任:（签名）年月日学生姓名:学号:专业:1设计（论文）题目及专题：2学生设计（论文）时间：自年月日开始至年月日止3设计（论文）所用资源和参考资料：4设计（论文）应完成的主要内容：5提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求：6发题时间：年月日指导教师：学生：i湖南科技大学毕业设计（论文）指导人评语指导人：年月日指导人评定成绩：ii湖南科技大学毕业设计（论文）评阅人评语评阅人：（签名）年月日评阅人评定成绩：iii湖南科技大学毕业设计（论文）答辩记录日期：学生：学号：班级：题目：提交毕业设计（论文）答辩委员会下列材料：1设计（论文）说明书共页2设计（论文）图纸共页3指导人、评阅人评语共页毕业设计（论文）答辩委员会评语：答辩委员会主任：委员：答辩成绩：总评成绩：湖南科技大学本科生毕业设计（论文）i摘要随着信息技术的和网络技术的发展，信息安全越来越引起人们的重视。为了保护，自身的信息、财产、以及资料安全，很多场合和设备都需要对来访者和使用者进行身份验证。指纹识别由于具有唯一性、可靠性，基于指纹识别的技术的身份识别系统以其独特的技术优势和成本优势广泛的应用于个领域。目前指纹匹配系统的主要问题存于这几个方面：在系统采集的指纹图像易受噪声和皮肤弹性等因素影响；特征匹配的效率较低；容易受伪特征点的影响；对模糊和有一定位移、旋转的图像无法准确识别等。本文将神经网络技术与模式识别技术相结合，提出一种对解决指纹识别技术中的问题切实有效的解决办法。概括起来，本文主要对指纹识别系统的以下几个方面进行了深入研究。本文给出了用matlab对指纹图像的处理算法以及处理结果。主要使用了，图像的频域增强，自适应阀值二值化和指纹的细化。实验显示，matlab实现的处理结果比较理想，满足识别的应用性。在指纹的特征点提取技术研究中，本文采用了全局的一个指纹走向特征和局部的细节特征点作为神经网络识别的特征，从而达到准确识别指纹图像的目的。在指纹的识别方法中，本文使用了一种基于BP神经网络的指纹识别算法，使用神经网络的识别，能有效的提高指纹识别的鲁棒性。关键词：BP神经网络；指纹图像预处理；指纹特征提取；伪指纹特征处理湖南科技大学本科生毕业设计（论文）iiAbstractWiththedevelopmentofinformationtechnologyandnetworktechnology,moreandmorepeoplepayattentiontoinformationsecurity.Inordertoprotecttheirowninformation,property,aswellasdatasecurity,onmanyoccasionsandequipmentneedsofvisitorsanduserauthentication.Fingerprintrecognitionduetounique,reliability,identificationsystemsbasedonfingerprintrecognitiontechnologywithitsuniquetechnicaladvantagesandcostadvantagesofawiderangeofappliedfield.Fingerprintmatchingsystemstoredintheseaspects:thefingerprintimageacquisitionbythesystemissusceptibletonoiseandskinelasticityandotherfactors;lessefficientfeaturematching;vulnerabletotheimpactoffalsefeaturepoints;blurandacertaindisplacement,therotationoftheimagecannotaccuratelyidentify.Neuralnetworkandpatternrecognitiontechnologyispresentedbycombininganeffectivesolutiontosolvetheprobleminfingerprintrecognitiontechnology.Tosumup,thisarticleismainlyonthefollowingaspectsofthefingerprintidentificationsystemin-depthstudy.Inthispaper,usingmatlabfingerprintimageprocessingalgorithmsandprocessingresults.Mainlyspent,inthefrequencydomainoftheimageenhancement,adaptivethresholdbinarizationandthinningofthefingerprint.TheexperimentsshowedthattheMatlabachieveresults,tomeettheidentifiedapplication.Fingerprintfeaturepointextractiontechnologyresearch,thispaperusesafingerprintoftheglobaltrendfeaturesandlocalminutiaeastheneuralnetworktoidentifythecharacteristics,soastoachievethepurposeofaccurateidentificationofthefingerprintimage.Fingerprintidentificationmethod,theuseofafingerprintrecognitionalgorithmbasedonBPneuralnetwork,neuralnetworkidentification,caneffectivelyimprovetherobustnessoffingerprintidentification.Keywords:BPneuralnetwork;fingerprintimagepreprocessing;fingerprintfeatureextraction;pseudofingerprintfeatureprocessing湖南科技大学本科生毕业设计（论文）iii目录摘要.......................................................iAbstract...............................................................ii第一章绪论.....................................................-1-1.1生物识别技术简介..............................................-1-1.2指纹识别技术简介..............................................-2-1.3神经网络技术简介..............................................-3-1.4本文的主要工作...............................................-4-第二章指纹图像的预处理及其实现.................................-5-2.1指纹的概述....................................................-5-2.1.1指纹的形成...............................................-5-2.1.2指纹的特性...............................................-5-2.1.3指纹识别的基本原理.......................................-6-2.1.4指纹的采集技术...........................................-9-2.2图像频域增强.................................................-11-2.2.1图像频域增强简介.......................................-11-2.2.2图像频域增强的基本步骤.................................-11-2.3图像的二值化................................................-12-2.3.1图像二值化算法.........................................-12-2.3.2二值化算法的matlab的仿真..............................-13-2.4指纹图像的细化...............................................-14-2.4.1指纹图像的细化算法.....................................-14-2.4.2细化算法的matlab仿真..................................-14-第三章指纹特征的提取............................................-15-3.1指纹图像特征点的提取..........................................-15-3.1.1基于灰度图像的直接提取法...............................-15-3.1.2基于细化图像的邻域法...................................-15-3.1.3两种算法的比较.........................................-16-3.2伪特征点的剔除..............................................-17-3.2.1.伪特征点分类及特点......................................-17-3.2.2伪特征点剔除算法.......................................-18-3.3本章小节.................................................-19-第四章基于BP神经网络的指纹的识别.............................-20-4.1BP神经网络及其原理..........................................-20-4.1.1BP神经网络简介.........................................-20-4.1.2BP神经网络的特点.......................................-21-4.1.3BP神经网络的主要功能...................................-21-4.2BP网络输入向量构建..........................................-22-4.2.1基于纹路整体走向的总体特征提取.........................-22-4.2.2基于端点和分支点