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指纹识别系统框图
人类应用指纹的历史始于远古，6000多年前人类就想到了用指纹来代替签名了。在原始社会晚期，中国人也开始用指纹作为个人身份的象征，以此作为身份验证的标志。1684年~1915年，指纹科学才开始逐步发展起来。19世纪初，科学研究发现了指纹的两个重要特征：即不同手指的指纹脊线的式样不同和指纹脊线的式样终生不改变，这两个特征至今仍被人们所承认[1-3]。20世纪初，指纹学才进入中国。
1960年至今，人们建立了指纹数据电子档案。1985年，美国警方建立了计算机指纹分析系统。这个系统存储了大量的指纹特征的信息，能够在每秒6万多次的速度上与要鉴别的指纹比对识别，大大降低了人工鉴别的劳动量。如今，指纹识别系统的应用与发展完全离不开计算机了，开发优秀的算法也成了提高指纹识别精度和速度的关键所在[2-6]。
对指纹识别技术来说，被广泛接受意着生活中的很多地方已经使用指纹识别系统。例如手机上的指纹识别系统，可以文护个人信息的安全，同时也提高了用户打开手机安全锁的速度；保险箱上的指纹识别系统，保证了个人财产的安全，同时也杜绝了人们因为粗心等原因而丢失钥匙或忘记密码的可能；企业运用指纹识别系统的门禁，方便了员工的通行的同时，也统计了员工的出勤情况等。指纹识别系统的相关电子产品越来越被人们所接受，已经慢慢的取代了传统的智能卡、密码等识别方式。
我国很早就运用指纹作为认证手段，但之前一直处在感性阶段。而国外虽然使用较晚，但他们进行了理性地研究，因而指纹识别技术在国外有了深入、科学的发展。进入计算机时代，算法成为关键，我国的指纹识别研究必能取得突破性的成功，这就是本文写作意图所在。
一般来说，一个完整的指纹识别系统应该包括指纹图像采集子系统，指纹图像预处理子系统，指纹图像识别子系统以及指纹图像存储子系统。其中图像采集子系统需要结合图像采集器采集录入指纹，由于各种外界环境因素和个人指纹纹理的内在因素，采集到的指纹图像清晰度不高，要想顺利地进行指纹的识别匹配，就必须借助于指纹图像预处理子系统来对指纹图像进行图像的预处理，并提取指纹特征点，处理完善的指纹图像就可以通过指纹图像识别子系统进行图像的匹配识别与鉴定。指纹图像识别子系统通过指纹图像存储子系统调用指纹数据库，然后再与采集预处理后的指纹图像进行匹配识别与鉴定，最终完成对个人身份鉴定，这便是整个指纹识别系统的工作流程。本设计着重对指纹识别系统的核心即指纹图像预处理子系统和指纹图像识别子系统进行开发研究。
1.3本设计的主要研究内容
本设计的主要研究内容是基于Visual C++对指纹图像进行梯度计算，方向场计算，灰度均衡，智能增强，二值化，细化，特征提取等预处理操作，以及指纹图像的识别匹配。
全文对指纹图像处理基本理论进行了简要介绍，并对指纹图像的图像场计算、分割、灰度均衡、收敛、平滑理论的介绍研究与实现，以及指纹图像增强处理的理论和Visual C++编程实现进行了比较深入地研究，并列出了实现程序,最终进行匹配。
通过本文的指纹预处理算法，可以有效的处理各种不清晰或模糊黑影的指纹图片，获得处理后的清晰图片以及指纹所具有的各种独特特征，然后在进行对比匹配，最后快速有效的识别指纹，达到本文的设计目标。
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