1. 研究目的与意义
随着社会的进步和发展,各个领域都对人的身份的鉴别提出了更高、更全面的要求,而辨识人的身份可以有多种方法来实现，但主要是通过辨别人的各种生物特征来实现的，如人的面容、声纹、味纹，甚至可以使用人的血管纹路、视网膜图纹对人的身份进行验证。而指纹因其具有唯一性和稳定性，一直是身份鉴定的可靠手段。以指纹来代替其它个体识别技术(如印鉴、钥匙、密码、签字等)是面向二十一世纪的具有深远意义的课题。近年来,有关指纹自动识别的研究已成为模式识别、图像理解及计算机视觉等领域中广为关注的热点。
由于传统身份识别方式的精确度较低，安全漏洞较大，已经不能完全满足现代社会经济活动和社会安全防范的需要，人们都期待有一种不易被他人代替、仿制、甚至其本人也无法转让的新身份识别方式来满足自身需要。指纹识别技术一项新兴技术，它可以代替你的一系列密码和钥匙，使生活、工作变得更加安全、便捷。
2. 课题关键问题和重难点
本课题的关键问题是：
1、指纹图像处理的每一个步骤都有一些常用算法。要比较各个算法之间的优缺点，寻找到能应对各种指纹图像的指纹图像处理算法。
2、所采用的细化算法不能改变原始图像的拓扑连接性，也不能有显著的端点缩短和叉点分离的畸变情况。
3. 国内外研究现状（文献综述）
1、指纹是人们手指末端正面皮肤上凹凸不平的纹路所形成的的各种各样的图案。这些纹路的存在增加了皮肤表面的摩擦力，使得人们能够用手抓起重物。人们也注意到，这些皮肤的纹路在图案、端点和交叉点上各不相同，也就是说，是唯一的。其次，一个人的指纹终身保持不变。因此，依靠这种唯一性和不变性，指纹一直被当作身份鉴别的可靠手段。
数字指纹学是一门发展迅速的年轻学科，是一门利用计算机来代替人，对指纹进行比对的学问。它的研究内容涉及用计算机代替人工，对指纹进行自动化清晰处理、特征测量、类型分析、细节描述、对象辨认、分类存储等，数字指纹模式识别算法的诸多方面及其过程。
数字指纹模式识别算法是20世纪60年代初开始研究的，目的是用计算机代替人工识别指纹的纹型和细节特征，以加快指纹鉴定的速度，并降低人工判读特征的误差。
4. 研究方案
本课题研究的是指纹识别过程中的指纹图像处理这一步骤。针对此课题，我准备采取如下方案实现，大致步骤如下：
1、首先利用计算梯度场来分割指纹图像，将没有指纹的背景部分消除：指纹图像前景区域的梯度一般都比较大（黑白纹线清晰相间），而背景区域的梯度都比较小。把求出的梯度进行高度平滑，去掉梯度图像的噪声，然后用适当的阈值就可以判断该点为前景还是背景。
2、之后采用先平滑处理，后锐化处理的方式对图像进行增强处理。采用线性滤波的方法对图像进行平滑处理。采用对图像进行微分处理的方法进行图像的锐化处理。
5. 工作计划
第一周：布置英文翻译，查阅有关毕业设计的专业文献资料
第二周：复习数字图像处理基础知识，加深对毕业设计课题的理解
第三周：熟悉MATLAB软件使用，练习MATLAB编程或C 编程
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