近幾年來,手指靜脈識別以其活體性和便捷性等特點受到廣泛關注。然而由于生物組織對近紅外光具有高散射效應,手指靜脈紅外透射成像質量往往較差,血管網絡存在信息殘缺,導致指靜脈識別性能降低。本文針對指靜脈圖像血管網絡局部殘缺問題,提出一種基于分形的手指靜脈血管網絡復原方法,具體研究內容如下:1)提出了指靜脈分形特征提取與優(yōu)化方法�；诜中卧韺κ种胳o脈的結構特征進行分析,采用K均值聚類方法提取指靜脈父子血管長度比特征,將其作為指靜脈網絡的分形特征表達;利用Gabor濾波得到的方向特征對血管網絡進行結構預修復,實現(xiàn)對該分形特征提取結果的優(yōu)化。2)構建了基于分形的指靜脈血管網修復模型。根據(jù)分形的統(tǒng)計相似性,通過統(tǒng)計相鄰血管點位置移動概率初步實現(xiàn)指靜脈血管形態(tài)模擬。在此基礎上利用得到的指靜脈分形特征計算缺損血管長度,進而修復并獲得較為完整的網絡結構。3)提出了基于HMM的指靜脈分形修復改進方法。為了更為穩(wěn)定有效地模擬指靜脈血管形態(tài),構建基于HMM的血管點移動預測模型。然后結合獲取的分形特征,最終實現(xiàn)對指靜脈血管網絡更為有效地修復。實驗結果表明,本文提出的指靜脈血管網絡修復方法能夠較為穩(wěn)定有效地修復殘... 

【文章來源】：中國民航大學天津市

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 血管網絡修復技術
        1.2.2 分形理論的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 本文主要內容和創(chuàng)新點
    1.4 本文的結構
第二章 分形原理及指靜脈分形特征提取與優(yōu)化
    2.1 引言
    2.2 分形理論
        2.2.1 分形理論概述
        2.2.2 指靜脈血管網的分形特性
    2.3 手指靜脈圖像的獲取與預處理
    2.4 基于分形的手指靜脈特征分析與提取
    2.5 手指靜脈分形特征提取優(yōu)化方法
        2.5.1 基于Gabor方向特征的血管結構預修復
        2.5.2 基于血管結構預修復的分形特征提取優(yōu)化
    2.6 實驗結果分析
        2.6.1 K均值聚類中心數(shù)的影響
        2.6.2 結構預修復搜索鄰域大小的選取
    2.7 小節(jié)
第三章 手指靜脈圖像分形修復方法
    3.1 引言
    3.2 基于分形理論的指靜脈網絡修復問題分析
    3.3 基于分形的指靜脈血管形態(tài)模擬方法構建
    3.4 指靜脈血管網絡修復模型
    3.5 實驗結果分析
        3.5.1 指靜脈血管網絡修復結果分析
        3.5.2 指靜脈圖像修復前后識別性能分析
        3.5.3 指靜脈血管網絡修復前后分形特性分析
    3.6 小結
第四章 基于HMM的指靜脈分形修復改進方法
    4.1 引言
    4.2 基于HMM的血管形態(tài)模擬方法構建
        4.2.1 HMM模型概述
        4.2.2 基于HMM的血管點移動預測模型
        4.2.3 模型參數(shù)訓練優(yōu)化方法
    4.3 基于HMM的指靜脈分形修復模型
    4.4 實驗結果分析
        4.4.1 血管點預測模型的參數(shù)訓練優(yōu)化分析
        4.4.2 血管點預測模型的準確性分析
        4.4.3 基于改進方法的指靜脈修復結果分析
        4.4.4 基于改進方法的指靜脈修復識別性能分析
        4.4.5 基于改進方法的指靜脈修復分形特性分析
    4.5 小結
第五章 總結與展望
    5.1 本文工作總結
    5.2 未來工作展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士期間的科研成果


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]嵌入式手指靜脈識別系統(tǒng)設計[J]. 蘇志剛,馬永斌,楊金鋒.  中國民航大學學報. 2017(02)
[3]基于DLA模型的人體血管生長模擬方法[J]. 王素,吳夢天,張珣,夏斌,徐亮.  計算機輔助設計與圖形學學報. 2016(05)
[4]指靜脈識別技術應用研究[J]. 邱建華,徐偉,王亞菲.  信息安全研究. 2016(01)
[5]基于分形維數(shù)的圖像邊緣提取[J]. 關卿,張衛(wèi).  計算機科學. 2015(06)
[6]神經及血管等結構分形數(shù)字化建模及其對經絡研究的意義[J]. 徐天成.  中國數(shù)字醫(yī)學. 2015(03)
[7]手指靜脈結構的B樣條描述方法[J]. 劉通,謝劍斌,華宏虎,閆瑋,盧煥章.  國防科技大學學報. 2014(05)
[8]分形及其理論在醫(yī)學中的最新研究進展[J]. 蔡聰波,王萍.  生物醫(yī)學工程學雜志. 2014(05)
[9]復雜網絡的分形研究方法綜述[J]. 王江濤,楊建梅.  復雜系統(tǒng)與復雜性科學. 2013(04)
[10]基于稀疏分解的指靜脈圖像去噪[J]. 劉洋,郭樹旭,張鳳春,李揚.  信號處理. 2012(02)



本文編號：3205843