基于融合窗口法和脊线跟踪方法的指纹特征提取系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

（1）研究背景：

身份识别就是通过特定方式确定用户身份的过程，在当今社会，对个人身份识别的需求无处不在。总的来说，身份识别的基本方式可以分为三大类。第一类是根据被识别对象所掌握的信息来确定其身份，如口令、身份识别码等；第二类是利用被认证对象所拥有的物品对其进行身份识别，如各种身份证件、护照、信用卡等；第三类是依据被识别对象所具有的特征进行身份识别，如指纹、语音、虹膜等生物学特征。前两类认证方式在目前的应用相当广泛，但这并不能掩盖它们所固有的局限性，如对于基于密码的安全机制，存在密码难记且易忘的缺点。对于基于证件等物品的安全机制，存在伪造、被盗、丢失的各种可能。而这些固有局限所产生的根本原因在于其认证操作对象并不是被识别人本身，而是通过对物品(或知识)进行的识别来间接认证人的身份。随着社会的信息化程度越来越高，这些传统身份认证方式的局限性和弊端表现得越来越明显。然而第三种的生物特征识别技术，可以从本质上解决传统身份识别技术上的不足。生物特征识别技术是指通过计算机技术，利用人类个体自身生理或行为特征来进行个体身份自动识别的一种新技术。

（2）目的：

2. 研究内容和预期目标

一、主要研究内容如下：

（1）分析了指纹识别技术的特点，应用和市场概况；

（2）分别从硬件和软件两个方面对嵌入式指纹识别系统进行了设计，分析了设计开发过程中可能遇到的问题，给出了硬件设计框图及设计思路，并对软件算法流程作了分析；

3. 研究的方法与步骤

1. 研究方法：

(1)方向图的求取上，提出了一种快速算法，基于灰度差，利用构建的方向模板，直接求取块方向；

(2)在指纹图像增强方面，将方向滤波和中值滤波有机融为一体，提出了一种应用在二值化指纹图像上的新颖的滤波算法，另对gabor滤波进行了改进，提出了一种融合了各算法优点的自适应的gabor滤波算法，大大减少了增强时间，并提高了增强效果；

4. 参考文献

[1] 陶重犇，朱绍文，王宪.基于曲波域的指纹预处理研究.激光与红外，2010,40（4）pp.442-446.

[2] 王宪，陶重犇.基于曲波域的指纹增强算法.光电工程，2010,37（8），pp.98-103.

[3] 徐媛媛，陶重犇，朱绍文.基于模板的pcnns指纹细化算法.江南大学学报（自然科学版），2010,9（2），pp.135-138.

5. 计划与进度安排

（1）2022.1.19-2022.3.6 查阅资料，填写开题报告，完成外文资料的翻译；

（2）2022.3.7-2022.3.20 熟悉matlab或vc 开发环境；

（3）2022.3.21-2022.3.31 研究基于融合窗口法和脊线跟踪法的指纹特征提取方法的基本原理及其在指纹特征提取方面的应用；