【摘要】：移動互聯(lián)網上移動支付等活動的發(fā)展對移動終端的訪問安全提出了更高的要求。區(qū)別于傳統(tǒng)的知識密碼(如數(shù)字、圖案、九宮格等),生物特征具有更高的唯一性、安全性、穩(wěn)定性等特點,在移動安全認證領域具有廣泛的應用前景。生物特征根據(jù)個體的生理或行為特征識別/認證個體身份,生理特征包括指紋、人臉、虹膜和掌紋等模態(tài),行為特征包括步態(tài)、聲音和簽名等模態(tài)。近年來掌紋識別技術因其識別精度、可用性和可接受性等方面的多重優(yōu)勢受到越來越多的關注和青睞。掌紋圖像能通過移動設備的內置攝像頭采集,無需額外傳感器,可作為一種安全的、實用的移動端生物認證特征。然而,移動環(huán)境下的掌紋采集具有背景復雜多變、光照變化明顯、手掌姿態(tài)和位置難以控制、有限硬件資源(有限的存儲能力和計算能力)等特點,給圖像預處理步驟中的手掌定位帶來嚴峻的技術挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的基于簡單膚色模型的方法很難直接移植使用,而先進的深度學習算法受制于移動終端有限的計算資源也難以實用化。本文基于手掌的形態(tài)特征,提出一種移動終端掌紋輔助定位和校準預處理算法,并在移動端實現(xiàn)了掌紋認證系統(tǒng)來驗證提出算法的精確度和實用性。主要貢獻和工作總結如下:(1)背景、研究意義及相關知識介紹課題背景及研究意義,并分析移動平臺進行掌紋識別的可行性和技術難點。闡述了掌紋識別中預處理和特征提取階段的研究現(xiàn)狀,并指出了目前研究中尚待解決的關鍵問題。此外,還介紹了安全掌紋識別的發(fā)展和相關評價指標。(2)輔助定位的移動端掌紋采集提出“雙線一點”輔助定位方法,有效地限制了手掌的姿勢和位置。輔助圖形視圖顯示在圖像預覽界面上,包含兩條具有一定間距的平行輔助線,并將短線的上端點視為輔助點。在預處理階段,直接定位手掌,裁剪感興趣區(qū)域,降低了預處理的錯誤率并明顯減少了計算量。此外,設計了手掌存在判斷準則,根據(jù)手指的分離距離和長度來判斷用戶是否正確放置手掌,避免了操作不當導致的配準錯誤。(3)魯棒的手掌平移校正算法提出的校準算法包括兩部分:雙邊界線校準和指間谷點校準。雙邊界線校準在根據(jù)輔助視圖裁剪的矩形區(qū)域中定位手掌邊界的位置,減小了垂直于輔助線方向的平移誤差。為了減小沿輔助線方向的平移誤差,指間谷點校準在以輔助點為基準裁剪的矩形區(qū)域內定位指間谷點的精確橫坐標。該校準算法彌補了“雙線一點”輔助定位的不足,提高了掌紋認證的精度。(4)安卓平臺掌紋認證系統(tǒng)的設計與開發(fā)設計開發(fā)的掌紋認證系統(tǒng)可以在注冊和認證兩種模式下運行。對提出的“雙線一點”輔助定位法、雙邊界線校準法和指間谷點校準法的可行性和實用性進行了測試和驗證。在此基礎上,采集并建立了基于“雙線一點”輔助定位的掌紋數(shù)據(jù)庫。綜上所述,通過研究移動環(huán)境下掌紋預處理算法,提出了“雙線一點”技術作為掌紋預處理的一種新型的輔助定位方法。對應設計的校準算法在約束條件較少的情況下可以顯著提高認證精度和魯棒性,具有重要的理論參考意義和工程應用價值。
【圖文】：

圖 2-1 雙線一點輔助視圖(左手)戶體驗度更好，，舒適度更高，完整性，手掌不應過于靠近攝遠離攝像設備。賴于用戶主觀對齊輔助線段， 采集圖像時，手掌擺放姿態(tài)(如

手掌擺放姿態(tài)(左手)
【學位授予單位】：南昌航空大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP391.41;TP393.08

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