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基于优化ROI及特征提取算法的手掌静脉图像获取的研究

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摘要

第一章 引言

1.1 研究的背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究的主要内容

1.4 论文结构安排

第二章 手掌静脉识别技术概述

2.1 产生背景

2.2 技术简介

2.3 成像原理

2.4 技术特征

2.5 技术优缺点

2.6 发展趋势

2.7 本章小结

第三章 图像预处理

3.1 建立图库

3.2 背景分离

3.2.1 边缘检测

3.2.2 边缘检测算子

3.3 图像二值化

3.4 Niblack算法

3.5 平滑滤波

3.5.1 滤波原因

3.5.2 滤波方法

3.5.3 非线性滤波

3.6 预处理效果

3.7 本章总结

第四章 ROI提取

4.1.2 ROI提取的常用方法

4.2 改进的最大内切圆算法

4.2.1 算法改进的原因

4.2.2 改进算法的方式

4.3 算法改进效果

4.3.1 ROI提取对比

4.3.2 算法执行效率对比

4.4 本章总结

第五章 特征提取

5.1 特征提取常用方法

5.1.1 颜色特征提取

5.1.2 形状特征提取

5.1.3 空间特征提取

5.1.4 纹理特征提取

5.2 基于纹理特征的手掌静脉图像特征提取

5.2.1 Gabor纹理特征提取

5.2.2 LBP特征提取

5.2.3 常见的LBP算子

5.2.4 LBP算法的改进

5.2.5 基于Gabor与LBP算法结合的特征提取

5.3 算法执行效率对比

5.4 本章总结

第六章 手掌图像特征匹配

6.1 三种经典的特征匹配算法

6.1.1 SIFT算法

6.1.2 LDA算法

6.1.3 PCA算法

6.2 手掌静脉特征匹配实验

6.2.1 类内类间匹配

6.2.2 清晰度与丰富度

6.2.3 其它参数对比

6.3 本章总结

第七章 总结与展望

参考文献

研究生期间发表论文及参加科研情况说明

致谢

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摘要

网络信息化时代,人们对信息安全的要求不断提高。用户身份鉴别是保护数据安全的第一道屏障,而传统的鉴别方式,如密码、证件等,易被盗用。在此背景下,生物特征识别技术应运而生。手掌静脉识别技术是生物特征识别的一种。本课题设计了手掌静脉识别的模型,针对感兴趣区域提取和特征提取算法存在效果不佳的问题进行改进。
  对原始的手掌图像进行背景分离和平滑滤波的预处理。针对基于最大内切圆算法的手掌静脉特征提取算法存在算法遍历过多、执行效率低的问题,提出一种改进的提取最大内切圆的算法。对手掌静脉图像添加网格线作为参考,缩小圆心的范围,加快圆心的确定过程,确定初始半径,以网格设置变量,改变内切圆的半径,最终确定最大内切圆。针对局部二值模式(LBP)算法在纹理特征提取过程中存在局部性、维度高的问题,提出基于伽柏(Gabor)小波和改进的LBP算法的手掌静脉图像纹理特征提取算法。依据手掌静脉血管的特征,设计5尺度4方向的Gabor滤波器,获得多个幅值特征。对LBP算法分块、以均匀模式降维,实现LBP算法的改进。对每个幅值特征进行改进的LBP算法处理,提取图像的纹理特征。
  为了证明改进的算法提取出的手掌静脉特征就有更好的识别性能,设计实验进行特征匹配识别。以三种典型的特征匹配算法对本文提出的算法及参考算法提取的手掌纹理特征进行匹配识别,统计实验数据进行对比。实验表明本文提出的算法系统能够有效地提高手掌静脉识别的识别性能,本文的算法具有一定的实用价值。

著录项

  • 作者

    刘刚;

  • 作者单位

    天津工业大学;

  • 授予单位 天津工业大学;
  • 学科 计算机科学与技术
  • 授予学位 硕士
  • 导师姓名 张晶;
  • 年度 2018
  • 页码
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 中文
  • 中图分类 TP391.41;
  • 关键词

    手掌静脉图; 图像识别; 感兴趣区域; 特征提取;

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