指纹识别预处理算法与指纹特点在数字签名中应用

摘要：网络的化和社会信息化步伐的加快,人们对信息安全的要求越来越高.基于信物或口令方式的传统信息安全系统显得越来越脆弱,为了应对这些挑战,人们把目光转向了生物识别技术,希望能借助人体的生理特征或动作来提高身份识别的精度.生物识别技术具有不可复制、不可移植和不可仿造的特点,使得生物识别技术在信息安全领域的应用越来越广泛.在各种生物识别技术中,指纹识别技术是最成熟最有前景的生物识别技术.尽管指纹识别的理论研究与应用开发取得了重大进展,但是指纹识别的应用在并,因为指纹识别算法在识别准确性和识别速度还远远不能实际应用的要求.提高指纹识别的性能无论在理论上还是在应用上都具有十分的.指纹识别一般包括以下几个:预处理、特征提取、特征匹配。在和分析近年来国内外有关指纹识别算法研究成果的基础上,对指纹识别预处理算法中的若干算法了研究,了一些优化方法,并在此基础上设计了基于指纹特征身份的签名方案.在中,主要研究了以下几个:(1)研究了指纹图像分割算法,在分析了指纹图像分割算法的优缺点的基础之上,基于灰度方差的指纹图像分割算法的缺点,了一种改进的指纹图像分割算法。实验结果,相比于原来的基于灰度方差的指纹图像分割算法,改进的算法的分割效果更好,且具有较强的鲁棒性.(2)研究了指纹方向场平滑算法.在方向一致性的基础之上,对传统基于低通滤波的方向场平滑算法了改进,了一种可变窗的自适应方向场平滑算法.该算法利用方向一致性对方向场加权平均.试验,该算法很好地去除方向噪声,真实地描述指纹脊线的拓扑结构,于后续的展开.(3)了一种指纹图像增强算法。该算法对二维Gabor函数的逐级分解,将Gabor函数分解成高斯函数与三角函数的组合,再递归的方法实现高斯滤波,从而达到了指纹图像增强的目的。实验结果,该算法不仅增强效果与Gabor增强,且在算法速度上较传统方法具有优势,同时,一次滤波可以两个不同方向的增强结果.(4)研究了指纹识别算法在学中的一个应用,即在数字签名中的应用。了一种基于指纹特征身份的数字签名方案,并对其安全性了分析.关键词：指纹论文分割论文方向场论文图像增强论文数字签名论文

摘要4-6

Abstract6-10

章 绪论10-20

1.1 研究背景和10-11

1.2 指纹识别技术原理及其应用11-14

1.2.1 指纹识别技术基本原理11-14

1.2.2 指纹识别技术的应用14

1.3 国内外研究现状14-18

1.3.1 指纹识别算法研究现状14-17

1.3.2 指纹识别技术在学中的应用现状17-18

1.4 主要研究内容18

1.5 论文的组织结构18-20

章 指纹图像预处理20-38

2.1 引言20

2.2 指纹图像分割20-23

2.2.1 指纹图像方差法分割算法20-21

2.2.2 一种改进的指纹图像分割算法21-22

2.2.3 实验结果22-23

2.3 指纹图像归一化23-24

2.4 方向场24-28

2.4.1 方向场计算25

2.4.2 一种自适应指纹方向场平滑算法25-27

2.4.3 实验结果27-28

2.5 指纹图像增强28-35

2.5.1 基于 Gabor 滤波指纹增强的一般方法29-31

2.5.2 基于递归高斯的指纹图像增强31-34

2.5.2.1 Gabor 函数分解31

2.5.2.2 g(t)cos(wt)和g(t)sin(wt) 的卷积性质31-32

2.5.2.3 递归高斯32-33

2.5.2.4 Gabor 滤波器的递归高斯实现33

2.5.2.5 二值化33-34

2.5.3 实验结果34-35

2.6 细化35-37

2.7 小结37-38

章 指纹特征在数字签名中的应用38-54

3.1 引言38

3.2 学知识介绍38-42

3.2.1 椭圆曲线的定义及其加法运算法则38-39

3.2.2 双线性映射39

3.2.3 四个数学难题的定义39-40

3.2.4 基于身份的签名方案40-42

3.3 一种基于指纹特征身份的签名方案42-52

3.3.1 指纹细节特征提取42-44

3.3.2 绑定指纹细节特征的密钥加密技术44-48

3.3.2.1 加密算法44-45

3.3.2.2 解密算法45-48

3.3.3 签名方案48-50

3.3.4 方案安全性分析50-52

3.4 小结52-54

章 与展望54-56

4.1 54-55

4.2 研究展望55-56