指纹识别算法研究及其在EFI下的应用

论文摘要

在科学技术飞速发展的现代社会,人们对自身身份识别的准确性、安全性和实用性提出了更高的要求。指纹识别技术凭借其唯一、稳定、安全、可靠等特点而被广泛的应用在各种身份识别领域。快速而精确的指纹识别技术有着重要的科学研究意义和应用价值。本文对指纹识别算法进行了探讨和研究,并对常见的算法进行分析和比较,提出了一些有效的算法,实现了一套完整的基于细节特征匹配的指纹识别算法。算法主要包括预处理和指纹特征匹配部分。在预处理时,对指纹方向图的求取作了改进,采用了块重叠方式求块方向,使得整个指纹图像的方向更连续,可以得到更准确的指纹方向;指纹的二值化分别采用了固定阈值法和动态阈值法进行比较,并对动态阈值法进行改进;指纹细化方面采用了经典的OPTA模板细化算法和改进的模板细化算法进行比较,采用新模板,可减少迭代次数和提高细化速度。在匹配算法中,分别采用线匹配和改进的三角形匹配的方法进行比较。在空间上,改进的三角形匹配不仅考虑到特征点间的距离,而且考虑到特征点相对位置。实验结果表明:算法与平面的旋转和平移无关,可以容忍一定程度的指纹图像的变形、噪声等干扰,能降低错误匹配的特征点数,提高识别率,但算法处理速度不够快。本文的项目背景是设计基于EFI的指纹识别应用系统。随着计算机技术的飞速发展,传统的BIOS固件技术暴露出越来越多的不足,为了解决BIOS的弊端,出现了一种可以替代BIOS的新技术——EFI(Extensible Firmware Interface)。本文介绍了EFI的规范,通过对EFI驱动模型进行了重点研究,根据项目的需要,首次提出并实现了基于EFI的指纹算法驱动程序,成功地应用了该项新技术,具有当今基于EFI层面产品开发的前沿技术水平。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.1.1 指纹识别技术的研究背景
• 1.1.2 指纹识别技术的历史
• 1.1.3 指纹识别技术在国内外的研究现状
• 1.1.4 指纹识别技术存在的问题
• 1.2 本文的主要工作和创新
• 1.3 本文的组织
• 第二章 指纹识别算法的研究
• 2.1 指纹识别技术简介
• 2.2 指纹识别算法概述
• 2.3 指纹图像的预处理
• 2.3.1 指纹图像的获取
• 2.3.2 指纹图像的预滤波
• 2.3.3 指纹图像的方向图计算
• 2.3.4 指纹图像脊线频率估计
• 2.3.5 指纹图像有效区域选择
• 2.3.6 指纹图像增强
• 2.3.7 指纹图像的二值化
• 2.3.8 指纹图像的细化
• 2.4 指纹的特征提取
• 2.4.1 去除伪特征点算法
• 2.5 指纹的匹配
• 2.6 本章小结
• 第三章 EFI 概述
• 3.1 EFI 简介
• 3.1.1 EFI 与BIOS 优缺点比较
• 3.2 EFI 规范
• 3.2.1 EFI 的启动过程
• 3.2.2 EFI 协议
• 3.2.3 EFI 驱动
• 3.3 EFI 的发展
• 3.4 指纹识别在EFI 中应用的意义
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于EFI 的指纹识别应用系统
• 4.1 系统概述
• 4.2 指纹驱动
• 4.2.1 硬件驱动模块
• 4.2.2 软件驱动模块
• 4.3 软件驱动的实现
• 4.3.1 EFI 编程的难点
• 4.3.2 数学算法的实现
• 4.3.3 软件驱动的实现
• 4.4 指纹管理
• 4.5 指纹登录系统
• 4.6 系统的工程实现
• 4.6.1 软件开发环境
• 4.7 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 主要工作总结
• 5.2 今后的工作
• 5.3 前景展望
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢