指纹识别技术的研究
指纹识别技术现状及发展趋势研究
指纹识别技术现状及发展趋势研究指纹识别技术是一种通过分析人体指纹图案来辨识个体身份的生物识别技术。
近年来，随着生物识别技术的不断发展，指纹识别技术在各个领域得到了广泛应用，如手机解锁、门禁系统、身份认证等。
本文将就指纹识别技术的现状及发展趋势进行详细研究。
一、指纹识别技术的现状指纹识别技术是目前最成熟、最常见的生物识别技术之一，已经广泛应用于政府、企业、金融、军队等领域。
其主要优势包括：1.高安全性：指纹是每个人独一无二的生物特征，不易被伪造、篡改，因此具有很高的安全性。
2.快速便捷：与传统的身份验证方式相比，指纹识别技术具有速度快、操作简单的优势，可以提高工作效率。
3.易集成：指纹识别技术可以很容易地与其他系统集成，如门禁系统、支付系统等，为各种场景提供便利。
目前的指纹识别技术也存在一些问题，如受环境影响大、容易污染、侵犯隐私等。
如何进一步提高指纹识别技术的精准度和安全性，是当前亟待解决的问题。
随着科技的不断进步，指纹识别技术也在不断改善与完善。
以下是未来指纹识别技术的发展趋势：1.多模态生物识别技术的发展：未来的指纹识别系统将不仅仅依靠指纹，还会引入其他生物特征，如面部识别、虹膜识别等，从而提高生物识别系统的精准度和安全性。
2.深度学习技术的应用：随着人工智能技术的不断发展，深度学习技术已经被引入生物识别领域，将有望进一步提高指纹识别系统的准确率和识别速度。
3.生物识别技术的无感知化：未来的指纹识别系统将更加注重用户体验，通过无感知化技术，如声纹识别、人脸识别等，让用户在不知情的情况下完成身份验证，提高用户的使用便捷性。
4.应用领域的拓展：未来的指纹识别技术将向更多领域拓展，如医疗保健、智能家居、智能交通等，为人们的生活带来更多便利。
指纹识别技术在刑侦领域的应用研究
指纹识别技术在刑侦领域的应用研究第一章：引言指纹是人体皮肤表面的凹凸纹路和斑点形成的图案，具有天然，特征鲜明，不可伪造和不可篡改的特点。
指纹识别技术应用广泛，尤其在刑侦领域，可以对犯罪者进行追踪和查找，为司法机关提供有效的证据。
本文将从指纹识别技术的基本原理，指纹识别技术的分类以及指纹识别技术在刑侦领域的应用等方面展开详细的论述。
第二章：指纹识别技术的基本原理指纹识别技术的基本原理是通过采集指纹图像，提取指纹特征信息，对比特征信息，确定身份信息。
指纹识别技术的主要过程包括指纹图像采集，特征提取，特征匹配和辨认。
指纹图像采集主要通常采用光电转换技术，将指纹的纹路和细节信息转换为数字信号。
特征提取通过消除噪声和提取指纹的核心特征，得到指纹图像的特征向量。
特征匹配是将采集到的指纹图像与存储在数据库中的指纹图像进行比较，通过算法进行匹配。
辨认阶段则是通过比对完成指纹识别的过程，判断是否为同一指纹。
第三章：指纹识别技术的分类根据指纹图像采集的方式，指纹识别技术可以分为两类：接触式采集和非接触式采集。
接触式指纹采集技术主要是通过TouchID等智能手机内置指纹识别模块实现，优点是采集速度快，易于使用。
缺点是易于污染，对较为肮脏的手指采集效果不好。
非接触式指纹采集技术主要采用光学传感器，优点是不接触手指，越来越受到用户的青睐。
缺点是采集速度较慢，对采集环境有一定要求。
第四章：指纹识别技术在刑侦领域的应用指纹识别技术在刑侦领域应用广泛，可以用于破案追凶和鉴别身份等方面。
指纹识别技术不仅可以解决普通刑事案件，也可以解决更严重的罪行层面，如与恐怖主义，跨国犯罪打击，侵权消费和金融欺诈等。
指纹识别技术在政府机构和企业中也被广泛应用，如国家安全，金融审计和贸易管理等领域的人员身份认证和授权管理。
第五章：总结本文介绍了指纹识别技术的基本原理和分类，并详细阐述了指纹识别技术在刑侦领域的应用。
指纹识别技术的快速发展和广泛应用，为公安机关打击犯罪提供了新的手段，也为企业和政府完成身份认证和授权管理提供了更加安全可靠的技术。
指纹识别应用研究
指纹识别应用研究指纹识别是一种常用的生物识别技术，广泛应用于公安、金融、物流等行业。
在指纹识别技术应用的背景下，本文从基本原理、技术应用、安全性及研究现状四个方面探讨指纹识别的应用研究。
一、基本原理指纹是人体皮肤的一种特殊结构，具有独特性、不可变性、普遍性等特征，因此具有高度的辨识度。
指纹识别是通过对指纹图像的提取、处理和比对来实现身份认证的一种技术手段。
指纹识别主要分为三个基本步骤：采集指纹图像、提取指纹特征、比对指纹特征。
其中，采集指纹图像是指纹识别的前提条件。
采集设备主要包括光学式指纹采集器和生物电学式指纹采集器。
提取指纹特征是将采集到的指纹图像进行特征提取，以便与系统数据库中保存的指纹特征进行匹配。
在提取指纹特征的过程中，主要采用图像处理和模式识别技术。
比对指纹特征是将提取到的特征与系统中保存的特征进行比对，以确定指纹的身份信息。
比对算法主要包括1:1比对和1:N比对。
1:1比对是将两个指纹进行匹配，用来验证身份信息；1:N比对是将一个指纹与系统中所有指纹进行匹配，用来识别身份信息。
二、技术应用指纹识别技术广泛应用于人身识别和门禁控制两个方面。
1、人身识别指纹识别技术可以用来验证个人身份信息，主要应用于公安、金融、物流等领域。
在公安领域，指纹识别技术广泛应用于犯罪嫌疑人身份识别、案件破案以及重点人员管理等方面。
在金融领域，指纹识别技术主要应用于银行卡、验印、ATM机等领域，提高了金融交易的安全性和效率。
在物流领域，指纹识别技术可以用来管理货物，同时也可以验证货物F各阶段的操作人员身份。
2、门禁控制指纹识别技术可以用来控制门禁进出，主要应用于企事业单位、住宅小区、公共场所等领域。
在企事业单位，指纹识别技术可以控制车辆通行、人员进出，提高了进出口的安全性和管理效率。
在住宅小区，指纹识别技术可以用来控制业主进出，避免陌生人进入小区造成安全隐患。
在公共场所，指纹识别技术可以用来控制人员进出，确保场所内的安全。
自动指纹识别方法研究
自动指纹识别方法研究一、概览随着科技的飞速发展，生物特征识别技术在各个领域得到了广泛的应用。
自动指纹识别技术以其独特的优势成为了生物特征识别技术的研究热点之一。
本文将对自动指纹识别方法的概览进行分析和探讨，包括其基本原理、算法分类以及发展趋势等方面。
1. 背景和意义: 自动指纹识别技术的起源和在各个领域的应用前景。
随着科技的飞速发展，计算机视觉、模式识别和人工智能等领域逐渐崭露头角。
在这个大背景下，自动指纹识别技术作为一种重要的生物特征识别技术，近年来受到了越来越多的关注和研究。
从安全领域到金融、医疗等各个行业，自动指纹识别技术的应用广泛且具有重要意义。
自动指纹识别技术的起源可以追溯到20世纪70年代，当时麻省理工学院（MIT）的_______发表了开创性的博士论文，并为一台计算机研制成功第一台光栅式键盘显示器，确定了现代电子计算机外部设备和交互界面的独立地位。
光学识别器、声纹识别器等早期指纹识别设备应运而生。
由于当时的算法和应用水平较低，这些技术在效率和准确性方面存在一定的局限性。
从90年代起，随着计算机性能的不断提高，模式识别和机器学习领域的突破性进展为指纹识别技术带来了新的生命力。
自动指纹识别已广泛应用于信息安全、金融交易、医疗诊疗、政府行政管理等多个领域，帮助人们实现了高效、安全的身份认证。
自动指纹识别技术在短短几十年时间里实现了从起步到成熟的发展历程。
伴随着人工智能和大数据等技术进一步融合，自动指纹识别技术的应用前景将更加广泛且深入。
从智能手机解锁到支付验证、从居住地登记到考场监考，自动指纹识别有望成为生活和工作中的“标配”。
对其进行持续深入的研究具有重要意义，有助于推动相关产业的创新与发展。
2. 研究目的与内容: 提出本文研究的对象和方法。
在当今这个信息化飞速发展的时代，信息安全的重要性日益凸显。
指纹识别技术，作为一种独特的个人身份验证手段，因其独特的生物特征和难以复制的特点，在金融、医疗、国家安全等多个领域得到了广泛应用。
指纹识别技术现状及发展趋势研究
指纹识别技术现状及发展趋势研究指纹识别技术是一种利用个体指纹独特性进行身份鉴别的技术。
它基于指纹纹理特征的独立性和稳定性，已被广泛应用于各个领域，如手机解锁、门禁系统和个人身份认证等。
本文旨在研究指纹识别技术的现状及发展趋势。
目前，指纹识别技术已经取得了显著的进展。
传统的滚动指纹采集技术已经逐渐被平面和背景照明技术所取代。
这种技术可以更好地保留指纹图像的细节和清晰度。
随着计算机硬件和图像处理算法的不断发展，指纹识别系统的速度和准确性也得到了大幅提升。
结合人工智能和深度学习技术，指纹识别系统可以通过学习和分析大量的指纹数据，实现更精确的识别和更高的安全性。
指纹识别技术依然存在一些挑战和限制。
指纹采集的触摸式传感器对于残疾人和年龄较大的人来说可能不太友好，因为他们的指纹可能不够清晰。
指纹识别技术在湿润、粘稠或创伤性皮肤条件下的识别能力较差。
指纹识别系统的安全性也面临一些挑战，例如通过使用假指纹或更高级别的攻击方法欺骗系统。
针对这些挑战，指纹识别技术在未来的发展中有很大的潜力。
非接触式的指纹采集技术可能会逐渐替代传统的触摸式传感器。
这种技术可以通过无线或摄像机来收集指纹图像，使得指纹采集过程更加方便和自然。
结合心电图、指静脉或掌纹等生物特征，可以构建多模式的生物识别系统，提高识别的准确性和可靠性。
随着量子计算机和量子密码学的发展，指纹识别系统的安全性将得到显著提升，可以有效防止假指纹攻击和其他高级攻击方法。
指纹识别技术在不断发展和完善中。
随着科技的进步和创新的推动，指纹识别技术将更加普及和成熟，应用范围也会进一步扩大。
未来，指纹识别系统有望成为智能安防领域的重要组成部分，为人们的生活和工作带来更多便利和安全。
指纹识别技术在智能家居中的应用研究
指纹识别技术在智能家居中的应用研究一、引言随着科技的不断进步，智能家居成为了现代家庭生活中的热门话题。
智能家居通过将各种家电设备互联，实现远程控制和智能化的家居生活。
而指纹识别技术作为一种安全、高效的生物识别技术，逐渐在智能家居中得到广泛应用。
本文将对指纹识别技术在智能家居中的应用进行研究。
二、指纹识别技术概述指纹识别技术是一种基于人体生理特征的识别技术，通过采集和分析指纹图像，将其与事先存储的指纹特征进行比对，实现身份认证或识别的过程。
相较于其他生物识别技术，指纹识别技术具有准确性高、稳定性好、易于获取和便携性强等优势，因此在智能家居中得到了广泛的应用。
三、指纹识别技术在智能门锁中的应用智能门锁作为智能家居的一大核心设备，其安全性是用户最为关注的问题。
传统的门锁方式容易被人仿制或者冒用，因此安全性受到威胁。
而指纹识别技术的应用可以大大提高智能门锁的安全性。
用户可以通过将自己的指纹信息录入智能门锁系统中，一旦识别成功，则可以解锁门禁，实现自动开门的功能。
此外，指纹识别技术还可以进行指纹胁迫警报，能够有效防止非法闯入，保障家庭安全。
四、指纹识别技术在智能家居设备控制中的应用指纹识别技术还可以用于智能家居设备控制。
传统的智能家居设备控制方式通常通过手机APP或遥控器，然而这些方式容易被外部攻击和窃取。
而采用指纹识别技术可以有效提高设备控制的安全性。
用户只需将指纹信息录入智能家居主控系统，就可以通过指纹进行设备的启动、关闭或者调整，避免了信息泄露和密码被破解的风险。
五、指纹识别技术在智能家庭安防中的应用智能家庭安防是智能家居的重要组成部分，而指纹识别技术的应用可以为智能家庭安防提供更高的安全性和便捷性。
用户可以通过指纹识别系统对入侵者进行及时识别，从而及时报警，同时可以通过指纹识别系统对家庭成员进行登记，实现人员进出的自动记录和追踪，为家庭安全提供保障。
六、指纹识别技术在智能家居智能化管理中的应用智能家居的智能化管理需要对家庭成员的生活习惯和需求进行智能化分析和管理。
基于机器视觉的指纹识别技术研究
基于机器视觉的指纹识别技术研究第一章课题背景及研究意义随着科技的迅猛发展，许多领域的技术也得到了空前的进步，其中包括个人身份识别技术。
其中指纹识别技术是一种重要的身份识别技术，其准确性高、稳定性强、便捷性好等特点得到了广泛应用。
然而，传统的指纹识别技术在一些复杂的环境下，如指纹湿润、污损等情况下，准确度可能会受到影响。
为此，提高指纹识别技术的精确性和稳定性，对于促进科技的发展和人们生活水平的提高具有重要意义。
机器视觉技术在图像处理、目标检测中存在一定的优势，在指纹识别技术中应用，也必将能够取得较好的效果。
本文旨在研究基于机器视觉的指纹识别技术，以此来探究如何提高指纹识别技术的准确度和稳定性，为实现更广泛的应用打下基础。
第二章机器视觉技术简介机器视觉技术，是指计算机利用摄像机、光源等设备获取并处理图像信息的一种技术。
机器视觉技术的主要应用包括目标检测、图像识别、三维测量等。
在图像处理中，机器视觉技术能够实现图像的分割、特征提取、图像匹配等操作，为后续的识别和检测提供了有力的基础。
目前，机器视觉技术已经被广泛应用于各行各业，如自动化生产、医疗、安防、交通等领域。
在身份识别领域中，机器视觉技术也被用于人脸识别、虹膜识别、指纹识别等方面。
第三章指纹识别技术简介指纹识别技术是一种基于物理特征的身份识别技术，它利用指纹纹路图案的独特性来识别个体身份。
指纹识别技术采用传感器扫描指纹图案，并对其进行数字化处理，通过识别特定的纹路和谷口等特征，确定个人身份。
指纹识别技术具有许多优点，如准确性高、稳定性强、便捷性好、误识别率低等特点。
但是，传统的指纹识别技术在一些情况下可能存在误差，如指纹湿润、污损等情况可能会导致准确率的下降。
因此，如何提高指纹识别技术的准确度和稳定性，是当前的研究热点之一。
第四章基于机器视觉的指纹识别技术研究基于机器视觉的指纹识别技术将传统的指纹识别技术与机器视觉技术相结合，通过对指纹图像的数字化处理、特征提取和匹配等操作，实现更为准确、稳定的指纹识别。
指纹识别的研究目的意义及国内外研究现状
指纹识别的研究目的意义及国内外研究现状1研究的目的和意义2指纹识别技术简介2.1指纹识别的一般工作模式2.2基于图像匹配的指纹识别系统的研究内容2.3目前指纹识别的应用3国内外指纹识别系统的发展状况3.1指纹识别的起源3.2指纹识别的研究与发展历程1研究的目的和意义长期以来，验证身份的方法是验证该人是否持有有效的信物，如照片、密码、钥匙、磁卡和IC卡等。
从本质上来说，这种方法验证的是该人持有的某种“物”，而不是验证该人本身。
只要“物”的有效性得到确认，则持有该“物”的人的身份也就随之得到确认。
这种以“物”认人的办法存在的漏洞是显而易见的：“物”的丢失会导致合法的人无法被认证，以及各种信物容易被伪造、破译。
网络环境下，密码作为身份识别的标志已被广泛采用。
但是密码容易被遗忘，也有被人窃取的可能，已不能满足人们的需要。
人们逐渐把目光转向了生物特征识别技术。
生物特征识别技术是为了进行身份验证而采用自动化技术测量其身体特征或个人行为特点，并将这些特征或特点与数据库的模板数据进行比较，完成认证的一种解决方案，被评为21世纪十大高科技之一。
生物特征识别是目前最为方便和安全的识别技术，并且生物特征识别产品均借助于计算机技术实现，容易与安全、监控、管理系统整合，实现自动化管理。
1997年比尔·盖茨曾这样预言：“生物识别技术即利用人的生理特征，如指纹、虹膜等来识别个人的身份，将成为未来几年IT产业的重要革新”。
用来鉴别身份的生物特征应该具有惟一性、广泛性、容易采集等特点，实际应用给基于生物特征的身份鉴别系统提出了更多的要求，包括：（1）性能的要求。
所选择的生物统计特征能够达到多高的识别率，对于资源的要求如何，识别的效率如何等；（2）可接受性。
使用者在多大程度上愿意接受基于所选择的生物统计特征的系统；（3）安全性。
系统是否能够防止被攻击；（4）可行性。
是否具有相关的、可信的研究背景作为技术支持；（5）存储量。
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指纹识别技术的研究指纹识别技术的研究【摘要】由于指纹的唯一性和不变性，指纹识别己成为当前最流行、最方便、最可靠的个人身份认证技术之一。
本文以自动指纹识别系统的处理流程为线索，介绍了系统的三个部分：指纹预处理、特征提取和指纹匹配。
在前人工作的基础上，我们在各个环节都提出了自己的方法，结合那些经典的算法，在很大程度上提高了图像的处理效果与匹配结果。
在指纹增强阶段，我们结合方向图与频率图修改了Gabor滤波器；在细化阶段，我们对传统的OPTA算法进行了一些改进；在指纹匹配阶段，我们着重研究了基于点模式的细节匹配。
此外，我们还成功的实现了各个算法，完成该指纹识别系统，经实验证明，该系统能够快速准确的识别指纹，达到了预期目的。
【关键字】图像分割，图像增强，二值化，细化，特征提取，特征匹配一课题研究背景（一）指纹识别的发展历史最早记载的人的手印和脚印大约在4000年前古埃及建造金字塔的年代。
在那个年代。
一些粘土陶器上留有陶艺匠人的指纹，中国人曾经在官方文件上按自己的指纹，公元前300年前的按有指纹的文件现在还存在，直到现在这种签名方式仍然被采用。
早在1880年英国人亨利·福兹就提出了用指纹识别系统识别犯罪。
到20世纪70年代，由于计算机的广泛应用和模式识别理论的发展，人们已开始研究使用计算机进行指纹的自动识别。
目前世界各国都在争先研究和开发实用指纹识别系统。
（二）指纹识别的研究现状指纹识别是生物识别技术中最早应用、价格最低廉的分支。
目前的指纹自动识别系统采用了先进的光电识别办法，采集一个指纹信息，然后经相关的识别算法进行判断。
根据已掌握的报道资料来看，目前的自动指纹识别系统已具有如下特点：(1)可靠性：采用独特的容错技术，既使指纹有破坏，即指纹不全或指纹随时间有自然的变化时也不影响正确识别。
(2)快捷性：大多数系统鉴别时间仅需1-3s，登录注册一个新客户只需1分钟的时间。
(3)灵活性：一个指纹信息的代码可以压缩到几十个字节到几百个字节，因此可以存放在一个磁条上或者一张二维条码卡上或者IC卡上。
(4)安全性：所有个人代码都经过了特殊加密。
通过所存储的代码不可能复原源指纹，彻底避免了指纹冒用。
因此既使证卡丢失，也不存在安全问题。
(5)方便性：目前出现的各类指纹识别系统一般外观设计精巧、结实，采用了精密独特的光电系统，具有全程液晶提示，备有多种安装模式。
(8)实时性：可实现完整的跟踪、实时报警功能。
迄今为止，自动指纹识别技术的研究虽然已经取得了很大的成绩，但同时也面临一些严重的困难:(1)指纹采集技术有待提高就实际应用来讲，目前的指纹采集设备还不能很好地满足需要，这己经成为制约自动指纹识别技术发展的一个瓶颈。
(2)指纹预处理及匹配算法有待加强目前存在的指纹增强算法主要存在以下几个问题:分割算法过于武断，一般分割算法不考虑上下文问题，只是根据实际图像分块后得到的参数直接进行图像分割，这样很容易造成在前景图像中由于小部分不清晰而被判断为背景的情况，这样将对后续处理产生严重影响；细节点编码彼此互不兼容，目前，在细节点编码过中，除了编码过程中都需要的坐标等小部分公共信息，其余信息往往根据自己系统的需要来进行提取，如周围细节点数，与中心点的夹角等，这样非常不利于系统的升级和扩展，对数据库的扩展也有很大的限制，不利于整个指纹识别研究的发展。
（三）指纹识别的应用前景指纹识别技术是当今应用最为广泛的生物特征识别技术，有着广阔的应用前景。
在刑侦司法领域，刑侦用指纹识别系统可以用来鉴别罪犯。
在民用领域，指纹识别技术可以通过多种方法应用到各个方面。
通过使用指纹验证来取代各个计算机应用程序的密码就是最为典型的实例。
把指纹识别技术同IC卡结合起来是目前最有前景的研究方向之一。
由于指纹识别技术的诸多优点，可以预料，一方面指纹识别系统将会在一切需要验证身份的场所发挥越来越重要的作用，其应用领域将会进一步拓宽;另一方面，由于市场的推动，指纹识别技术也会不断提高，在其识别可靠性、速度、成本等方面进一步朝实用化迈进。
（四）指纹识别的基本原理指纹识别是一种利用人体固有的生物特征进行个人身份识别的技术，具有唯一性和不变性等重要特征，因而在信息安全领域、个人身份识别领域等许多方面得到广泛应用。
随着计算机图像处理和模式识别技术的发展，使自动指纹识别成为可能。
自动指纹识别系统(Automatic Fingerprint Recognition System，AFRS)一般有4个主要过程：指纹图像采集，指纹图像预处理、特征提取，特征匹配。
在一开始，通过指纹采集设备读取到人体指纹的图像，取到指纹图像后，要对原始图像进行初步的处理，这样使指纹图像更加清晰。
接下来，自动指纹识别系统从指纹图像中找寻细节点，包括端点、分歧点和交叉点等，进而提取这些细节点的特征数据，有的算法把细节点与方向信息组合起来产生更多的数据。
这些数据，通常称为模板。
最后，通过计算机模糊比较的方法，把两个指纹的模板进行比较，计算出它们的相似程度，最终得到两个指纹的匹配结果。
（五）论文的主要研究内容本论文中，我们就国内外指纹研究工作进行比较，提出了一套指纹识别算法，能在较短的时间内较准确地识别指纹。
指纹识别过程一般分为指纹图像采集、图像预处理、特征提取和特征匹配四大部分，如图1-1。
本论文研究后面三部分，对已采集的指纹图像进行处理和匹配。
指纹预处理部分包括图像分割、图像增强、二值化和细化四部分，如图1-2。
图像分割是将要处理的有效图像部分从整个指纹图像中分离出来，这样一方面减少了后续处理的步骤的数据量，另一方面也避免了因为部分图像区域不可靠而导致伪特征的产生。
图像增强包括两个部分，首先是对原始图像上模糊但有可能恢复的部分进行增强，然后再对整幅图像滤波，消除指纹脊线间的断裂和粘连。
图像二值化是提取经增强处理的指纹图像的脊线，用”1”表示脊线上的点，”0”表示背景和谷线，从而把原始灰度图像转化为二值图像。
图像细化是进一步把二值指纹脊线细化为单像素宽度的骨架线，这是为了方便以后的特征提取。
本文是在前人工作的基础上摸索并设计了这套指纹的自动识别系统，如图1-3所示，该系统对前人的某些工作做了改进，并提出了自己的一些思想和算法，经实验验证，效果较好，达到了预期目的。
图1-1 指纹识别框架图图1-2 预处理流程图图1-3 指纹识别系统图二算法分析与设计（一）图像分割算法分析与设计1 算法分析指纹图像的分割通常位于预处理的前端，其目的是去掉图像中不含纹路的区域和由于噪音太大而无法恢复的低质量纹路区域，使后续处理能够集中于有效区域。
分割处理不仅能提高特征提取的精确度，而且还能大大减少指纹预处理的时间，因此是指纹图像处理中的重要组成部分。
指纹分割的一般方法是将图像分割成许多互不重叠的小块，并计算每块的特征向量，根据特征向量来判断某块为前景还是背景。
指纹分割中常用的主要特征包括灰度方差、方向图、频率图和纹线峰平均灰度值与谷平均灰度值之差（对比度）等。
2 算法设计较好的指纹的图像分割算法应在分割的过程中保护有效的指纹的纹理特征，从而提高指纹特征的精确度，优化了整个识别系统得处理速度和效率。
有效区域的分割的意义非常明显。
首先，可以为以后的操作缩小范围，节省计算时间；其次，可以排除背景区域的干扰，提高算法的精度和效率。
有些文献的算法采用的canny算子，该方法使得分割后图像的效果有了明显提高，但是需要很大的计算代价，对于有限的系统资源是不允许的。
我们采用的是一种更简洁的算法，虽然在精度上稍有降低，但是在速度上可以提高80％。
算法步骤如下：(1) 用边缘提取算子提取灰度图像的边缘。
得到二值边缘图。
零值表示背景，非零值表示边缘(2) 用半径为n像素的圆形结构元，对二值边缘图做一次数值形态学的闭运算，平滑边界并对有效区域的内部的孔洞进行填充(3) 用半径为m像素的圆形结构元，对步骤（2）的结果进行一次开运算。
去除毛刺和小目标噪声。
最后得到非零区域就是指纹的有效区域(a) 指纹原始图像(b) 指纹图像分割区域图2-1 指纹图像处理及分割区域仿真结果如图2-1所示，其中（a）为指纹原始图像，（b）为原始图像的分割区域。
（二）图像增强算法的分析与设计1 算法分析数字图像处理中采用的通用的图像增强方法如均值滤波、低通滤波、边缘增强等对指纹这种具有一定特性脊线和谷线交替的图像的增强效果并不理想，这是因为这些方法都是针对图像中存在的随机噪声，然而模糊的指纹图像主要存在纹线缺陷的结构性噪声。
理想的指纹图像是脊线和谷线交替构成，脊线和谷线粗细均匀，在大部分区域，脊线之间和谷线之间近似平行，且呈现连续的、方向平缓的曲线形态。
由于指纹图像存在这些特性，指纹图像可以近似的看成具有特定方向和频率的平面正弦波，如图2-2所示。
基于这一特性，利用具有方向和频率选择特性的带通滤波器可以实现很好的增强效果。
采用这种方法关键是滤波器选择和设计、求取指纹的方向图和指纹频率。
图2-2 Gabor滤波坐标旋转图在指纹的增强算法中，常用的算法大致上可以分为两种：一类是从空域上进行滤波去噪处理；另一类是从频域上进行细节增强。
但这两中方法各有缺点：空域滤波器往往设计复杂并且过多依赖精确方向场的求取，频域滤波器则是从整幅图像的频域空间进行全局的增强，因此又造成对细节信息的忽视。
Gabor滤波器是带通滤波器，它以其在空域良好的方向选择性，在频域有良好的频域选择性，因而在计算机视觉领域得到了广泛的应用。
利用Gabor滤波器在这种在两个域内的良好性质来进行指纹图像的增强，取得了很好的效果。
2 算法设计Gabor 滤波器实际上是一种Gauss 窗的加窗Fourier 变换。
Gabor 变换是英国物理学家Gabor 提出来的，1980 年Daugman 首先将一维Gabor 小波推广到二维，并用于视觉简单神经元的视野感受模型。
Gabor 在空间的时域和频域视图如图2-3和2-4 所示。
图2-3 Gabor 滤波器空间函数形式图2-4 Gabor 滤波器频率响应一个平滑对称的Gabor 滤波器有以下的一般形式： '2'2,221G (,)exp cos(2')2f x y x y x y fx θπδδ⎧⎫⎡⎤⎪⎪=-+⎢⎥⎨⎬⎢⎥⎪⎪⎣⎦⎩⎭2-1其中x'=xsin +ycos ,θθy'=xcos sin ,y θθ-在式（2-1）中，f 为从x 轴上的θ方向的正弦的频率，x δ和y δ分别为高斯包络的在轴方向和y 轴方向的空间常量。
本文所提出的基于Gabor 滤波器的增强算法。
其主要步骤为：（1）灰度规格化：可使输入的指纹灰度图达到到预先规定的均值和方差（2）方向图估计：从规格化后的指纹灰度图中求得指纹方向图（3）计算指纹的平均频率：从规格化后的指纹灰度图中求得指纹的平均频率（4）滤波处理：对规格化后的指纹灰度图进行Gabor 滤波用以得到增强的指纹图像下面就这四步骤进行逐步分析：（1）灰度规格化在对指纹图像 Gabor 滤波之前，需要对指纹图像进行规格化处理，其目的是将指纹图像的灰度值的均值和方差调整到所期望的均值和方差，以消除传感器本身的噪声和手指对传感器表面的压力不均而带来的灰度差异。