基于小波變換的手指靜脈去噪技術(shù)

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1、小波結(jié)課論文`CivilAviationUniversityofChina靜態(tài)小波變換在手指靜脈圖像去噪中的應用課程名稱小波分析姓名李亞楠學號1204033導師楊金鋒教授11小波結(jié)課論文靜態(tài)小波變換在手指靜脈圖像去噪中的應用摘要：在手指靜脈識別技術(shù)中，由于在靜脈采集過程中受到儀器設(shè)備、光照等因素的影響，采集的靜脈圖像對比度往往較低、噪聲較多，給最終的識別帶來很大的不便，所以在識別之前對靜脈圖像進行去噪處理是很有必要的。本文采用靜態(tài)小波變換的圖像去噪，首先對原始靜脈圖像進行兩層靜態(tài)小波變換，然后根據(jù)不同頻層的特點分別作去噪

2、處理。仿真結(jié)果表明，此方法可有效的去除噪聲，增強手指靜脈圖像清晰度。關(guān)鍵詞:靜態(tài)小波變換；圖像去噪；逼近信號；細節(jié)信號ApplicationofSWTTheoryforFingerVeininImageDe-noisingAbstract:Infinger-veinrecognition,sincetheacquisitionprocessisaffectedbyfinger-veinequipment,lightingandotherfactors,thecontrastoftheveinimageisoftenlow

3、,havemuchnoise,anditbringsgreatinconveniencetothefinalrecognition.Sobeforeidentifyingveinimagede-noisingprocessingisnecessary.ThisarticleappliedtheSWTtheoryforfingerveininimagedenoising.Firstly,appliedtwo-dimensionalstaticwavelettransformtotheoriginalimage,thenwe

4、madeuseofthedifferentcharacteristicsofeachfrequencybandtodesigndifferentmethodsofde-noisingrespectively.Experimentsshowthemethodhasintegratedadvantageforimagede-noisingandforenhancingtheclarityofthefinger-veinimage.Keywords:SWT;imagedenoising;approximationsignal;

5、detailsignal1引言隨著信息化時代的到來，信息的安全性與保密性引起了人們普遍的高度重視。目前，指紋識別技術(shù)相對于虹膜、人臉等識別技術(shù)來說，是生物特征識別技術(shù)中比較成熟的一種身份確認技術(shù)，已經(jīng)在安檢、門禁、考試等很多方面得到了很好的應用。但由于指紋存在于皮膚的表面，促使其有一些不可避免的缺點，如手指過濕、過干或出現(xiàn)手指暴皮等特征損傷時，或者手指有污物等都會影響識別效果。而手指靜脈識別技術(shù)能完全克服上面的諸多缺點，使得身份認證更加方便快捷。11小波結(jié)課論文手指靜脈識別技術(shù)是通過近紅外線穿透手指后所得的靜脈紋路影像來

6、進行識別。它是世界上最尖端的具有高精度、高速度的認證技術(shù)。在各種生物認證技術(shù)中，因其是利用外部看不到的生物內(nèi)部特征進行認證的技術(shù)，所以作為高防偽性的第二代生物認證技術(shù)備受矚目。手指靜脈識別技術(shù)與其他生物識別相比，具有以下優(yōu)點：1、利用的是活體的內(nèi)生理特征，不會磨損，較難偽造，具有很高的安全性。2、具有較好的特異性與唯一性，可以提供很好的區(qū)分度。3、可以實現(xiàn)非接觸或弱接觸測量。4、不易受手指表面?zhèn)刍蛴臀?、汗水影響。但手指靜脈識別技術(shù)也存在不可避免的缺點。由于手指靜脈圖像采集系統(tǒng)受采集時間、光強和個人手指厚度影響，所以，采

7、集的靜脈圖像對比度往往較低、噪聲較多，給最終的識別帶來很大的不便，所以在增強與識別之前對靜脈圖像作去噪處理是很有必要的。2小波變換基本理論上個世紀80年代初，Morlet和Arens等人首次提出了“小波”的概念。小波分析的出現(xiàn)和發(fā)展，源于許多不同科學領(lǐng)域信號處理的需要。作為一種數(shù)學工具，小波分析已廣泛地應用于信號分析、圖像處理、數(shù)值分析等方面，而這些實際應用中產(chǎn)生的問題也進一步促進和激發(fā)了人們研究小波理論的興趣，帶來了小波分析的迅速發(fā)展。小波變換是空間、時間和頻率的局部變換，能夠有效地從信號中提取有用信息，通過對緊支撐小

8、波基的伸縮和平移等運算功能，實現(xiàn)對信號的多尺度細化分析。2.1小波基本概念及特性小波（wavelet），即小區(qū)域的波，是一種特殊的長度有限、平均值為0的波形。小波的可容許條件：（2-1）其中為基本小波（或稱小波母函數(shù)），為其傅里葉變換。將小波母函數(shù)進行伸縮和平移，就可以得到函數(shù)：（2-2）上式中a是伸縮因子，而b是平