大学生研究性学习和创新性试验计划项目申报表.doc

湖南省大学生研究性学习和创新性实验计划
项目申报表

项目名称:残缺指纹的识别学院名称湖南文理学院学生姓名学号专业性别入学年份首强201017010130计算机科学与技术男2010王海洲201017010106计算机科学与技术男2010蒋俊明201017030113网络工程男2010范兴华201117020232信息管理与信息系统女2011许向前201119030112信息管理与信息系统男2011指导教师梅晓勇职称副教授学科专业计算机学生曾经参与科研的情况
无。指导教师承担科研课题情况
[1]主持湖南省自然科学基金项目“组合Web服务的形式化建模与验证”(项目编号：10JJ6100），2010.9-2012.12；
[2]主持湖南省科技计划项目“Web组合事务构造和验证技术的应用实现”（项目编号：2010GK3020），2010.7-2012.7。
[3]主持广东省自然科学基金项目“语义网格中面向知识本体的服务研究”(项目编号：06017089)，2006.10-2008.12；
[4]主持湖南省教育厅优秀青年项目“不确定环境下组合事务的形式化建模与验证”（批准号：12B092），2012.9-2014.12；
[5]主持湖南省教学改革研究项目“计算机类专业创新人才培养模式与实践”（批准号：286），2009.7-2011.7；
[6]主持湖南省教育厅科研项目“网格资源管理和任务调度机制研究”（批准号：04C398），2005.1-2007.12；
[7]主持湖南文理学院博士启动项目“组合事务的不确定分析与验证”（编号：DQ0701），2012.1-2014.6；
[8]主持湖南文理学院重点科研项目“计算网格入侵检测和预警模型研究”（编号：JJZD0505）；
[9]主持湖南文理学院硕士科研启动项目“语义网格中面向知识本体的服务研究”（编号：JJQD06117）项目研究和实验的目的、内容和要解决的主要问题
随着计算机技术的飞速发展和信息技术的广泛应用，利用计算机进行身份识别技术有了长足的发展。指纹的唯一性和不变性，使指纹识别技术成为目前应用最广泛的身份验证与识别技术之一。指纹识别技术涉及模式识别、图像处理、数字信号处理、人工智能、计算机等领域，是一门综合性技术，广泛应用于犯罪识别、网络安全、信息设备安全等众多领域。尽管指纹识别的研究和开发已经取得了重要进展，但是指纹识别的应用在目前并未得到普及，这是因为指纹识别在识别准确性和识别速度方面还远远不能满足很多实际应用的要求。进一步提高指纹识别的性能无论在理论上还是应用上都具有十分重要的意义。鉴于此，本文综合利用数字图像处理、模式识别、神经网络等方面的知识，对指纹图像增强、指纹图像细化、指纹细节点的提取、指纹匹配进行了有益的探讨，并对于指纹识别中的难点问题——残缺指纹的识别讨论实现了新的解决方法，并取得了较好的结果。对指纹识别中的难点问题——残缺指纹识别讨论了新的解决方法。大部分的指纹识别系统处理质量好的指纹图像时都表现出了良好的性能，但是，直到目前为止，残缺指纹图像的识别仍旧是指纹识别中的一大挑战。对残缺指纹的特征提取、特征匹配实现了新的基于覆盖的神经网络在残缺指纹识别中的应用方法，并通过实验证明了其有效性。
指纹识别技术凭借其很高的实用性和可行性,成为目前应用最普遍并且具有法律效力的生物识别技术。目前,指纹识别中,可获得的指纹往往出现污损、伤疤、断裂等情况。低质量的残缺指纹由于特征丢失过多和非线性形变严重,识别比较困难。但在一些特殊场合和环境下,对残缺指纹的识别却是非常必要的。因此迫切需要对该方面开展研究。残缺指纹识别中方向场重建、分割、感兴趣区域提取和匹配四个方面进行研究并提出相关算法。下面从四个方面分别阐述：
1、研究并改进残缺指纹方向场重建算法。指纹的脊线方向反映了指纹纹理特征。方向场计算的正确性对后续指纹识别过程中指纹图像增强和匹配有着重要影响。因此对于残缺指纹识别而言,第一步就是对方向场的重建。同时,也要对残缺指纹中的噪声、污损和断裂部分进行去除和恢复。在现有计算指纹方向场算法基础上,结合残缺指纹识别的需要,针对方向场的特点,本研究提出了一种新的描述指纹局部信息和全局信息的描述子。该描述子反映了局部信息的竞争性,全局信息的互补性和冗余性,能够为后续计算提供融合信息。另一方面,提出基于熵理论的指纹方向场算法,将熵理论用于衡量残缺指纹方向信息的不确定性。通过提出方向信息熵,综合设计方向场恢复和重建方案,力求为预处理和后续分类和匹配提供正确有效的信息。
2、研究基于数据挖掘技术的机器学习和非统计模式的残缺指纹分割融合算法。指纹图像可分为两部分：(1)前景区域：手指指尖与传感器相接触的部分,该区域包含大量指纹纹理信息,可以为指纹分类和识别提供有用的特征信息；(2)背景区域：包含