论文总字数：19794字

摘 要

随着科技信息化时代的来临，生物识别技术凭借其“人各有异”，“终身不变”，“便捷随身”等特点逐渐出现在人们的眼前。而在众多生物识别技术中，指纹识别技术凭借其惟一，稳定和方便的特点，在与掌纹，面部，声音，视网膜等识别技术对比中脱颖而出，成为当今社会应用最为广泛，发展最具前景的一项技术。

神经网络系统作为新兴的技术系统，凭借其独特的优势，越来越受到人们关注。此次运用到的是一种发展比较成熟的BP网络。

本文采用BP神经网络经过以下步骤：指纹预处理、特征点的提取、产生训练集、产生测试集、创建神经网络、训练神经网络、进行指纹识别测试就可以完成指纹的识别。特征点的提取需要利用MATLAB软件中的图像处理功能，其中的关键是在细化后的指纹图像中找出其所有端点和交叉点，由总体走向特征和局部特征点形成指纹的特征矩阵。将指纹库中的图像随机打乱提取特征矩阵作为训练样本训练BP神经网络，然后用该网络对测试指纹样本的特征矩阵进行识别并编写GUI界面便于用户识别使用和观察识别结果。

关键词： 指纹预处理 特征提取 point.m函数 BP神经网络

Investigation of fingerprint recognition technology base on artificial neural network algorithm

Abstract

With the advent of the information age of science and technology, biometrics gradually appeared in people's eyes with its characteristics of "different people have different characteristics", "constant for life" and "convenient and portable". Among many biometrics, fingerprint recognition technology, depending on its uniqueness, stability and convenience, stands out from other identification technologies such as palm print, face, voice and retina, becoming the most widely used and promising technology in today's society.

As a new technology system, neural network system has attracted more and more attention due to its unique advantages.This application is a relatively mature BP network.

In this paper, BP neural network is used to complete fingerprint identification through the following steps: fingerprint preprocessing, extraction of feature points, generating training set, generating test set, creating neural network, training neural network, and conducting fingerprint identification test. The extraction of feature points needs to utilize the image processing function in MATLAB software. The key is to identify all of its endpoints and intersections. The characteristic matrix of the fingerprint is formed by the general trend characteristics and local feature points. The images in the fingerprint database were randomly scrambled to extract the feature matrix as training samples to train BP neural network. The network is then used to identify the characteristic matrix of the fingerprint samples. The GUI interface is also written for users to recognize the use and observe the recognition results.

Keywords: fingerprint preprocessing feature extraction point. M function BP neural network.

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 研究背景和意义 1

1.2 指纹识别研究的内容和现状 1

1.2.1 指纹识别概述 1

1.2.2 指纹识别发展的现状 2

1.3 论文结构安排 3

第二章 MATLAB软件在指纹图像处理中的应用 4

2.1 前言 4

2.2 MATLAB的指纹图像处理功能 4

2.2.1 指纹预处理 4

2.2.2 特征点提取 8

2.3 本章小结 9

第三章 MATLAB中的BP网络 10

3.1 引言 10

3.2 BP神经网络的基本原理 10

3.2.1 基本思想 10

3.2.2 常用函数 11

3.3 本章小结 12

第四章 指纹识别的仿真实现 13

4.1 指纹识别的BP建模过程 13

4.1.1 设计思路 13

4.1.2 特征矩阵提取 13

4.1.3 产生训练集，测试集 15

4.1.4 创建，训练BP神经网络 17

4.1.5 指纹识别测试 18

4.2 本章小结 19

第五章 指纹识别的GUI界面设计 21

5.1 GUI简介 21

5.1.1 图形用户界面简述 21

5.1.2 GUIDE包含的用户控件 22

5.2 设计过程 23

5.2.1 设计界面 23

5.2.2 完善程序，演示界面 25

5.3 本章小结 28

第六章 总结和期望 29

6.1本文所做工作总结 29

6.2进一步的研究工作 29

参考文献 31

致谢 33

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