精通Visual C++指紋模式識別系統(tǒng)算法及實現(xiàn)

前言

指紋識別是一項古老而復(fù)雜的技術(shù)，人類很早以前就認識到每個人的指紋都是不一樣的，同一個人十個手指的指紋也是完全不同的，所以數(shù)千年前人們就用指紋畫押確認身份。到了近代，指紋識別更是廣泛地應(yīng)用于刑案偵察和司法認定，被譽為物證之首。指紋是人身上最明顯也是最方便的生物特征，它具備惟一、再生、不可抵賴、方便提取、易于辨認等特點。所以人們很早就注意到了它的商業(yè)用途。隨著模式識別技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展。指紋識別技術(shù)也從人工識別逐步向電腦自動識別過渡。在民用領(lǐng)域的應(yīng)用不斷擴展，不斷取代鑰匙、密碼和簽名的功能。出現(xiàn)了指紋門鎖、指紋保管箱、指紋考勤機、指紋電子簽名器及指紋登錄器等產(chǎn)品。十多年前，我在從事指紋識別研究時尚未有嵌入式指紋識別產(chǎn)品。那時，指紋識別工作要由一臺電腦來處理。體積龐大且價格昂貴，功耗也很大。隨著微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，大量低成本、低功耗、處理能力強大的各種微處理器和DSP出現(xiàn)了。指紋識別得以應(yīng)用到嵌入式的場合。指紋識別的應(yīng)用日益廣泛，但高校未開設(shè)此學科，指紋識別專業(yè)人才很缺乏，指紋識別技術(shù)的普及還有待時日。本書有效地填補指紋識別技術(shù)圖書的空缺。希望能引發(fā)指紋識別技術(shù)的學術(shù)熱潮。本書是作者多年研究、開發(fā)心得的結(jié)晶。原創(chuàng)性很強，書中列舉了大量的行業(yè)應(yīng)用實例，并公布了源代碼。我有幸參與了本書的審校工作。希望能幫助初學者快速人門，并加快指紋識別技術(shù)的推廣、普及。

內(nèi)容概要

　　指紋模式識別產(chǎn)品的應(yīng)用越來越廣泛，大多數(shù)人對指紋模式識別技術(shù)了解甚少，覺得指紋模式識別技術(shù)高深莫測。本書力圖為讀者揭開這層神秘的面紗，使讀者能快速了解、掌握指紋模式識別的關(guān)鍵技術(shù)，并通過大量實例了解指紋模式識別技術(shù)的實際應(yīng)用?！　”緯?篇。第一篇講解指紋模式識別系統(tǒng)入門知識，包括指紋模式識別系統(tǒng)演示系統(tǒng)和指紋學基礎(chǔ)，引導讀者快速入門；第二篇講解指紋模式識別系統(tǒng)算法，包括指紋模式識別預(yù)處理和指紋圖像特征提取與比對的源代碼實現(xiàn)；第三篇講解如何親手打造指紋模式識別系統(tǒng)，帶領(lǐng)讀者制作一個指紋模式識別系統(tǒng)的軟硬件系統(tǒng)；第四篇講解指紋模式識別應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)，包括指紋模式識別技術(shù)各類應(yīng)用的系統(tǒng)構(gòu)造和源代碼實現(xiàn)；第五篇講解指紋電子產(chǎn)品技術(shù)和指紋電子產(chǎn)品的發(fā)展創(chuàng)業(yè)，包括指紋電子證件系統(tǒng)、指紋識別電子產(chǎn)品以及數(shù)字指紋技術(shù)的創(chuàng)業(yè)規(guī)劃?！　”緯m合指紋模式識別技術(shù)的初學者、指紋識別電子產(chǎn)品工程師以及打算投身指紋模式識別領(lǐng)域的創(chuàng)業(yè)者閱讀。

書籍目錄

第一篇　指紋模式識別系統(tǒng)入門　第1章　指紋模式識別演示輕松入門　　　1.1　體驗Visual C++指紋模式識別演示系統(tǒng)　　　　1.1.1　Visual C++指紋模式識別演示系統(tǒng)的安裝與使用　　　　1.1.2　Visual Basic指紋模式識別演示系統(tǒng)的安裝與使用　　　1.2　指紋模式識別系統(tǒng)的市場應(yīng)用前景　　　1.3　指紋模式識別系統(tǒng)的學習方法　　第2章　輕松接觸傳統(tǒng)指紋學和數(shù)字指紋學　　　2.1　指紋學的歷史　　　2.2　傳統(tǒng)指紋學　　　　2.2.1　指紋卡片　　　　2.2.2　指紋分析　　　　2.2.3　傳統(tǒng)人工指紋比對　　　2.3　數(shù)字指紋學概述　　　　2.3.1　計算機視覺原理　　　　2.3.2　數(shù)字指紋學與傳統(tǒng)指紋學的關(guān)系　　　　2.3.3　數(shù)字指紋學的方法　　第3章　輕松自創(chuàng)指紋模式識別演示　　　3.1　動手創(chuàng)建一個Visual C++程序　　　　3.1.1　初步了解Visual C++工具環(huán)境　　　　3.1.2　用Visual C++向?qū)?chuàng)建程序工程　　　3.2　編程接入Visual C++指紋算法程序代碼　　　　3.2.1　改造自建Visual C++程序界面　　　　3.2.2　編程接入C++指紋算法程序代碼實例　　　3.3　使用開發(fā)環(huán)境自創(chuàng)指紋模式識別演示系統(tǒng)　　　　3.3.1　Visual C++指紋模式識別開發(fā)環(huán)境簡介　　　　3.3.2　自建Visual C++指紋模式識別演示系統(tǒng)　　　　3.3.3　Visual C++指紋模式識別開發(fā)環(huán)境詳細說明　　　　3.3.4　指紋圖像BMP位圖的讀取　　　　3.3.5　指紋圖像的灰度模型　　　3.4　編制可移植Visual C++指紋識別源代碼的要點　第二篇　指紋模式識別系統(tǒng)算法　第4章　指紋模式識別系統(tǒng)算法總論　　　4.1　指紋模式和指紋模式識別的發(fā)展歷程　　　　4.1.1　指紋的模式對象、模式特征對象、模式類型對象　　　　4.1.2　指紋模式和指紋模式識別的發(fā)展歷程　　　　4.1.3　指紋模式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)字圖像文件表示　　　4.2　指紋模式識別系統(tǒng)算法的組成及流程　　　　4.2.1　指紋模式識別系統(tǒng)算法組成概述　　　　4.2.2　指紋模式識別系統(tǒng)算法實現(xiàn)流程　　第5章　指紋模式識別的預(yù)處理　　　5.1　指紋數(shù)學建模與圖像的畸變矯正　　　　5.1.1　指紋圖像畸變的自然模型　　　　5.1.2　指紋圖像畸變的物理模型　　　　5.1.3　指紋圖像畸變矯正的數(shù)學模型　　　　5.1.4　指紋圖像畸變矯正的C++源代碼實現(xiàn)　 　 5.2　指紋圖像場及其計算　　　　5.2.1　指紋圖像場的自然模型　　　　5.2.2　指紋圖像場的物理模型　　　　5.2.3　指紋圖像場的數(shù)學模型　　　　5.2.4　指紋圖像場能計算的源代碼實現(xiàn)　　　5.3　指紋圖像的分割　　　　5.3.1　計算強度場分割指紋圖像　　　　5.3.2　計算梯度場分割指紋圖像　　　　5.3.3　指紋圖像分割的C++源代碼實現(xiàn)　　　5.4　指紋圖像的均衡　　　　5.4.1　指紋圖像灰度失衡的自然模型　　　　5.4.2　指紋圖像灰度失衡的物理模型　　　　5.4.3　指紋圖像灰度均衡的數(shù)學建?！　　　?.4.4　指紋圖像灰度均衡的C++源代碼實現(xiàn)　　　5.5　指紋圖像的收斂　　　　5.5.1　指紋圖像混沌發(fā)散的自然模型　　　　5.5.2　指紋圖像混沌發(fā)散的物理模型　　　　5.5.3　指紋圖像混沌發(fā)散的數(shù)學模型　　　　5.5.4　指紋圖像收斂的C++源代碼實現(xiàn)　　　5.6　指紋圖像的平滑　　　　5.6.1　指紋圖像噪聲嘈雜的自然模型　　　　5.6.2　指紋圖像噪聲嘈雜的物理模型　　　　5.6.3　指紋圖像平滑噪聲的數(shù)學模型　　　　5.6.4　指紋圖像平滑噪聲的C++源代碼實現(xiàn)　　　5.7　指紋圖像的智能增強　　　　5.7.1　指紋圖像智能增強的自然模型　　　　5.7.2　指紋圖像智能增強的物理模型　　　　5.7.3　指紋圖像智能增強的數(shù)學模型　　　　5.7.4　指紋圖像智能增強的C++源代碼實現(xiàn)　　　5.8　指紋圖像骨架的提取準備　　　　5.8.1　指紋圖像二值化模型　　　　5.8.2　指紋圖像智能二值化C++源代碼實現(xiàn)　　　　5.8.3　指紋圖像去噪聲處理C++源代碼實現(xiàn)　　　5.9　指紋圖像骨架的細化提取　　　　5.9.1　指紋圖像細化方法　　　　5.9.2　指紋圖像細化方法C++源代碼實現(xiàn)　　　　5.9.3　指紋圖像細化后處理C++源代碼實現(xiàn)　　第6章　指紋圖像特征提取與比對　　　6.1　指紋特征的拓撲結(jié)構(gòu)理論　　　　6.1.1　指紋特征點的“拓撲”結(jié)構(gòu)比對概念　　　　6.1.2　指紋特征的定義及分類　　　6.2　指紋特征的提取及其C++源代碼實現(xiàn)　　　　6.2.1　指紋特征端點、叉點的提取及其C++源代碼實現(xiàn)　　　　6.2.2　指紋特征中心點、三角點的提取及其C++源代碼實現(xiàn)　　　　6.2.3　去除偽指紋特征點的算法及其C++源代碼實現(xiàn)　　　6.3　指紋圖像的配準及其C++源代碼實現(xiàn)　　　　6.3.1　指紋圖像“配準”特征點結(jié)構(gòu)的裝配　　　　6.3.2　指紋圖像的“柔性”配準　　　6.4　指紋圖像的匹配及其C++源代碼實現(xiàn)　　　　6.4.1　指紋圖像匹配的相似度　　　　6.4.2　指紋圖像匹配的模型和界限盒模型　　　　6.4.3　指紋圖像匹配的源代碼實現(xiàn)　　　6.5　指紋的比對及其C++源代碼實現(xiàn)　　　　6.5.1　指紋比對的算法描述　　　　6.5.2　指紋比對算法的源代碼實現(xiàn)　第三篇　親手打造指紋模式識別系統(tǒng)　第7章　指紋模式識別算法程序架構(gòu)　　　7.1　指紋圖像的預(yù)處理程序架構(gòu)　　　　7.1.1　指紋圖像采集傳感器引擎　　　　7.1.2　指紋圖像預(yù)處理算法程序架構(gòu)　　　7.2　指紋對象特征提取程序架構(gòu)　　　7.3　指紋對象特征比對程序架構(gòu)　　第8章　三步打造指紋模式識別系統(tǒng)　　　8.1　第一步：打造自制指紋圖像采集傳感器　　　　8.1.1　自制指紋圖像傳感器　　　　8.1.2　自制指紋圖像傳感器接口　　　8.2　第二步：打造自制指紋模式識別SDK　　　　8.2.1　建立靜態(tài)指紋比對程序模塊　　　　8.2.2　建立自制指紋傳感器程序控制模塊　　　　8.2.3　建立指紋模板數(shù)據(jù)庫程序控制模塊　　　　8.2.4　建立采集指紋模板程序控制模塊　　　　8.2.5　建立指紋對比程序?qū)崟r認證模塊　　　8.3　第三步：打造自制指紋模式識別應(yīng)用系統(tǒng)　　　　8.3.1　建立自制指紋模式識別應(yīng)用系統(tǒng)程序　　　　8.3.2　測試、使用自制指紋模式識別應(yīng)用系統(tǒng)程序　　　8.4　指紋圖像采集傳感器質(zhì)量評測軟件算法設(shè)計　　　　8.4.1　購買成品或組裝指紋傳感器　　　　8.4.2　指紋圖像采集傳感器質(zhì)量評測軟件算法設(shè)計　　　8.5　跨平臺指紋模式識別系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計　第四篇　指紋模式識別應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)　第9章　“指紋電子檔案”技術(shù)基礎(chǔ)　　　9.1　“指紋電子檔案”全指紋滾動捺印系統(tǒng)　　　　9.1.1　“指紋電子檔案”全指紋滾動捺印系統(tǒng)組成　　　　9.1.2　全指紋滾動捺印采集原理及其實現(xiàn)方法　　　　9.1.3　全指紋滾動捺印程序的C++編程實現(xiàn)　　　9.2　“指紋電子檔案”的指紋數(shù)據(jù)壓縮與存儲系統(tǒng)　　　　9.2.1　全指紋數(shù)據(jù)的“小波”壓縮與存儲　　　　9.2.2　全指紋的小波壓縮與圖像存儲及其C++編程實現(xiàn)　　　9.3　“指紋電子檔案”的指紋分類系統(tǒng)　　　　9.3.1　“指紋電子檔案”全局指紋分類系統(tǒng)架構(gòu)　　　　9.3.2　全指紋分類程序的C++編程實現(xiàn)　　　9.4　“指紋電子檔案”全局指紋海量識別系統(tǒng)　　　　9.4.1　海量指紋并行識別系統(tǒng)　　　　9.4.2　海量指紋分布式識別系統(tǒng)　　　　9.4.3　分布式海量數(shù)據(jù)庫指紋識別系統(tǒng)源代碼　　　9.5　“指紋電子檔案”行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)解決方案　　　　9.5.1　“社?！敝讣y模式識別系統(tǒng)解決方案概述　　　　9.5.2　“紋檢”指紋模式識別系統(tǒng)解決方案概述　　第10章　指紋密碼學技術(shù)基礎(chǔ)　　　10.1　指紋密碼學技術(shù)架構(gòu)　　　　10.1.1　密碼學簡介　　　　10.1.2　指紋密碼學技術(shù)優(yōu)勢及原理說明　　　　10.1.3　指紋密碼系統(tǒng)架構(gòu)的說明和使用　　　10.2　偽指紋特征隨機發(fā)生器　　　　10.2.1　隨機發(fā)生器技術(shù)簡介　　　　10.2.2　偽指紋特征隨機發(fā)生器技術(shù)優(yōu)勢及原理說明　　　　10.2.3　偽指紋特征隨機發(fā)生器的源代碼實現(xiàn)　　　10.3　指紋對稱密碼系統(tǒng)　　　　10.3.1　對稱加（解）密技術(shù)簡介　　　　10.3.2　指紋對稱密碼系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢及原理說明　　　　10.3.3　指紋對稱密碼系統(tǒng)的源代碼實現(xiàn)　　　10.4　指紋非對稱密碼系統(tǒng)　　　　10.4.1　非對稱加（解）密技術(shù)簡介　　　　10.4.2　指紋非對稱密碼系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢及原理說明　　　　10.4.3　指紋非對稱密碼系統(tǒng)的源代碼實現(xiàn)　　　10.5　指紋電子簽名系統(tǒng)　　　　10.5.1　電子簽名技術(shù)簡介　　　　10.5.2　指紋電子簽名系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢及原理說明　　　　10.5.3　指紋電子簽名系統(tǒng)的編程實現(xiàn)及其源代碼分析　　　10.6　指紋電子證書系統(tǒng)　　　　10.6.1　電子證書技術(shù)簡介　　　　10.6.2　指紋電子證書系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢及原理說明　　　　10.6.3　指紋電子證書的實現(xiàn)　　　10.7　指紋密碼學PKI技術(shù)系統(tǒng)　　　　10.7.1　密碼學PKI技術(shù)系統(tǒng)簡介　　　　10.7.2　基于CA指紋特征認證的PKI系統(tǒng)技術(shù)　　　　10.7.3　基于CA偽隨機指紋特征密鑰認證的PKI系統(tǒng)技術(shù)　　　　10.7.4　指紋密碼學PKI技術(shù)的實現(xiàn)　　　10.8　指紋密碼系統(tǒng)的應(yīng)用　　　　10.8.1　信息的指紋加密存儲的實現(xiàn)及其源代碼分析　　　　10.8.2　使用指紋加密技術(shù)傳輸文件信息的源代碼實現(xiàn)　　　　10.8.3　客戶機服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)指紋鑒別的實現(xiàn)及其源代碼分析　　　　10.8.4　網(wǎng)絡(luò)指紋登錄認證的實現(xiàn)　第五篇　指紋電子產(chǎn)品技術(shù)與發(fā)展創(chuàng)業(yè)　第11章　指紋電子證件系統(tǒng)　　　11.1　指紋電子證件系統(tǒng)　　　　11.1.1　電子證件技術(shù)與傳統(tǒng)證件技術(shù)　　　　11.1.2　RFID技術(shù)與RFID電子證件技術(shù)　　　　11.1.3　指紋RFID電子證件系統(tǒng)的構(gòu)成　　　　11.1.4　指紋RFID電子證件的系統(tǒng)實現(xiàn)　　　11.2　指紋電子護照　　　　11.2.1　指紋電子護照概述　　　　11.2.2　電子護照解決方案　　　　11.2.3　電子護照的實現(xiàn)及源代碼分析　　　11.3　電子駕駛證的實現(xiàn)及其源代碼分析　　　11.4　指紋電子身份證的實現(xiàn)及其源代碼分析　　　11.5　指紋電子工作證的實現(xiàn)及其源代碼分析　　　11.6　指紋電子車牌　　　　11.6.1　指紋電子車牌系統(tǒng)解決方案　　　　11.6.2　指紋電子車牌系統(tǒng)解決方案的源代碼實現(xiàn)及分析　　第12章　指紋識別電子產(chǎn)品　　　12.1　指紋識別電子產(chǎn)品　　　　12.1.1　指紋識別電子產(chǎn)品基礎(chǔ)技術(shù)架構(gòu)　　　　12.1.2　指紋識別電子產(chǎn)品的ARM和DSP　　　12.2　指紋電子支付手機　　　　12.2.1　手機支付系統(tǒng)概述　　　　12.2.2　手機電子支付指紋識別認證系統(tǒng)解決方案　　　　12.2.3　手機電子支付指紋識別認證的實現(xiàn)及其源代碼分析　　　12.3　指紋考勤機　　　12.4　指紋門禁機　　　12.5　指紋門鎖系統(tǒng)　　　12.6　指紋考勤機、門禁機、門鎖的實現(xiàn)及其源代碼分析　　　　12.6.1　指紋考勤機、門禁機、門鎖源代碼實現(xiàn)的分析　　　　12.6.2　指紋考勤機、門禁機、門鎖各算法架構(gòu)實現(xiàn)的分析　　　12.7　基于指紋認證的VANET行車安全電子系統(tǒng)　　　　12.7.1　指紋行車安全電子系統(tǒng)組成、原理、功能概述　　　　12.7.2　指紋行車安全電子系統(tǒng)的硬件設(shè)計制作　　　　12.7.3　YT-802.11PVRce系統(tǒng)軟件架構(gòu)設(shè)計　　　　12.7.4　駕駛員和電子駕駛證指紋身份認證模塊　　　　12.7.5　行車事故誘發(fā)因素分析模塊　　　　12.7.6　.11UDP客戶端/服務(wù)器無線通信模塊　　　　12.7.7　.11UDP無線中繼Mesh路由　　　12.8　指紋認證的行車安全系統(tǒng)軟件設(shè)計　　　　12.8.1　指紋認證的行車安全系統(tǒng)軟件設(shè)計　　　　12.8.2　YT-802.11PVRce軟件通信設(shè)計實現(xiàn)　　　　12.8.3　服務(wù)器和802.11無線基站軟件設(shè)計制作　　　　12.8.4　指紋認證行車安全電子系統(tǒng)的其他重要應(yīng)用　　第13章　數(shù)字指紋技術(shù)的創(chuàng)業(yè)發(fā)展　　　13.1　指紋模式識別成功創(chuàng)業(yè)的組成要素　　　　13.1.1　指紋模式識別成功創(chuàng)業(yè)的市場要素　　　　13.1.2　指紋模式識別成功創(chuàng)業(yè)的技術(shù)要素　　　　13.1.3　指紋模式識別創(chuàng)業(yè)計劃書及團隊和資金要素　　　13.2　指紋模式識別和其他模式識別　　　　13.2.1　虹膜、面相、聲音模式采集　　　　13.2.2　虹膜、面相、聲音模式識別　　　　13.2.3　其他模式識別技術(shù)　　　13.3　指紋與其他模式識別互融技術(shù)　　　　13.3.1　指紋、虹膜和面相模式識別互融系統(tǒng)　　　　13.3.2　指紋、面相和聲音模式識別互融系統(tǒng)　　　　13.3.3　指紋與其他模式識別技術(shù)的比較　附錄　參考文獻　

章節(jié)摘錄

插圖：第1章　指紋模式識別演示輕松入門本章的任務(wù)是通過指紋模式識別演示系統(tǒng)，使讀者了解使用計算機識別認證指紋的方法、市場應(yīng)用前景和學習方式，也使讀者學會安裝、配制、使用指紋模式識別演示系統(tǒng)。1.1　體驗Visual C++指紋模式識別演示系統(tǒng)學習一種技術(shù)最好從一個可運行的實例學起。本節(jié)包括兩個指紋模式識別演示系統(tǒng)：Visual C++指紋模式識別演示系統(tǒng)和Visual Basic指紋模式識別演示系統(tǒng)。

媒體關(guān)注與評論

指紋模式識別核心技術(shù)和系統(tǒng)應(yīng)用是推動指紋模式識別事業(yè)發(fā)展的兩大支柱。本書系統(tǒng)地講解了指紋模式識別的這兩個方面，是推動指紋識別普及應(yīng)用的一部專著，值得一讀。    北京中天一維科技有限公司總經(jīng)理韓曉舟本書有一個非常突出的特點——實用。全書以大量的實例來引導讀者學習指紋模式識別算法，以及編寫指紋模式識別程序。讀者一定會從中受益。    信雅達系統(tǒng)工程股份有限公司總裁耿俊嶺在生物模式識別系統(tǒng)廣泛應(yīng)用的今天，指紋模式識別技術(shù)正在發(fā)揮著越來越大的作用，這本書是學習指紋模式識別技術(shù)很好的選擇。    公安部第一研究所原副所長徐清漳把數(shù)字指紋學和密碼學結(jié)合形成指紋密碼技術(shù)，是指紋模式識別技術(shù)的重要突破。也是難點之一。本書的作者以簡潔的語言和豐富的實例講述了這一技術(shù)。深入淺出，是一本難得的好書。    浙江宇騰科技有限公司董事長王振宇

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