当前位置: 首页 > news >正文

挑战杯 opencv 图像识别 指纹识别 - python

0 前言

🔥 优质竞赛项目系列,今天要分享的是

🚩 基于机器视觉的指纹识别系统

🥇学长这里给一个题目综合评分(每项满分5分)

  • 难度系数:3分
  • 工作量:3分
  • 创新点:4分

该项目较为新颖,适合作为竞赛课题方向,学长非常推荐!

🧿 更多资料, 项目分享:

https://gitee.com/dancheng-senior/postgraduate

1 课题背景

指纹是指人类手指上的条状纹路, 它们的形成依赖于胚胎发育时的环境。“没有2个完全相同的指纹”这一观点已经得到公认。指纹识别已经有了很长一段历史。

据考古学家证实:公元前6 000年以前, 指纹作为身份鉴别的工具已经在古叙利亚和中国开始应用。到了20世纪80年代,、光学扫描这2项技术的革新,
使得它们作为指纹取像的工具成为现实, 从而使指纹识别可以在其他领域中得以应用。

现在, 随着取像设备的引入及其飞速发展, 生物指纹识别技术的逐渐成熟, 可靠的比对算法的发现都为指纹识别技术提供了更广阔的舞台。

本项目实现了一种指纹识别系统,通过过滤过程来确定用户指纹是否与注册的指纹匹配。通过过滤技术对捕获的指纹进行处理,以从捕获的图像中去除噪声。去除噪声后的最终结果与注册的指纹进行特征匹配,以确定它们是否相同。

2 效果展示

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
3

3 具体实现

3.1 图像对比过滤

图像融合是一种图像增强方法,这里先融合两个图像便于特征点对比。利用的是opencv封装的函数

    cv2.addWeighted()

相关代码

    def apply_Contrast(img):alpha = 0.5 # assigned weight to the first imagebeta = 0.5 # assigned weight to the second imageimg_second = np.zeros(img.shape, img.dtype) # second image, copy of first onecontrast = cv2.addWeighted(img, alpha, img_second, 0, beta) # applying contrastreturn contrast

3.2 图像二值化

简介

图像二值化( Image
Binarization)就是将图像上的像素点的灰度值设置为0或255,也就是将整个图像呈现出明显的黑白效果的过程。二值图像每个像素只有两种取值:要么纯黑,要么纯白。
在这里插入图片描述
二值图像数据足够简单,许多视觉算法都依赖二值图像。通过二值图像,能更好地分析物体的形状和轮廓。
在计算机视觉里,一般用矩阵来表示图像。也就是说,无论你的图片看上去多么好吃,对计算机来说都不过是个矩阵而已。在这个矩阵里,每一个像素就是矩阵中的一个元素。在三通道的彩色图像中,这个元素是由三个数字组成的元组。而对于单通道的灰度图像来说,这个元素就是一个数字。这个数字代表了图像在这个点的亮度,数字越大像素点也就越亮,在常见的八位单通道色彩空间中,0代表全黑,255代表全白。

相关代码

    def apply_Binarization(img):# if pixel value is greater then the threshold value it is assigned a singular color of either black or white_, mask = cv2.threshold(img, 100, 255, cv2.THRESH_BINARY_INV)return mask

3.3 图像侵蚀细化

图像侵蚀(腐蚀)

腐蚀(Erosion)- shrink image regions,侵蚀是数学形态学领域的两个基本算子之一,另一个是膨胀。
它通常应用于二值图像,但是有些版本可用于灰度图像。 算子对二值图像的基本作用是侵蚀前景像素(通常为白色像素)区域的边界。
因此,前景像素的区域尺寸缩小,并且这些区域内的孔洞变大。
在这里插入图片描述
图像细化

细化(Thinning)- structured erosion using image pattern
matching,细化是一种形态学操作,用于从二值图像中删除选定的前景像素,有点像侵蚀或开口。 它可以用于多种应用程序,但是对于骨架化特别有用。
在这种模式下,通常通过将所有行减少到单个像素厚度来整理边缘检测器的输出。 细化通常仅应用于二值图像,并产生另一个二值图像作为输出。

在这里插入图片描述
相关代码

    def apply_Erosion(img):kernal = np.ones((3,3), np.uint8) # shape applied to image, 3x3 square shape is applied to contrast imageerosion = cv2.erode(img, kernal, iterations=1) # erosion mask applied to the contrast image to thin fingerprint ridgesreturn erosion

3.4 图像增强

图像增强的主要目的是提高图像的质量和可辨识度,使图像更有利于观察或进一步分析处理。图像增强技术一般通过对图像的某些特征,例如边缘信息、轮廓信息和对比度等进行突出或增强,从而更好的显示图像的有用信息,提高图像的使用价值。图像增强技术是在一定标准下,处理后的图像比原图像效果更好。

相关代码

def apply_highlighting(img):
​        feature_points = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2RGB)
​        Image_blue = np.array(feature_points, copy=True)
​    white_px = np.asarray([255, 255, 255])blue_px = np.asarray([0  , 255  , 255  ])(row, col, _) = feature_points.shapefor r in range(row):for c in range(col):px = feature_points[r][c]if all(px == white_px):Image_blue[r][c] = blue_pxreturn Image_blue

3.5 特征点检测

指纹特征提取的主要目的是计算指纹核心点(Core)和细节点(Minutia)的特征信息。在提取指纹核心点时,采用的是Poincare
Index算法,该算法的思路是在指纹图像某像素点区域内,按围绕该点的闭合曲线逆时针方向旋转一周,计算方向角度旋转变化量的和,最后以计算结果来寻找核心点。计算过程中如果某像素点的Poincare
Index值为π则判定为核心点,然后便提取该点的坐标与方向场信息,记为P(Cx, Cy, θc)。

相关代码

def show_featurepoints(img):
​        ​    #show feature points found in fingerprint using orb detector
​    orb  = cv2.ORB_create(nfeatures=1200)
​    keypoints, descriptors = orb.detectAndCompute(img, None)
​    featurepoint_img = img
​    featurepoint_img = cv2.drawKeypoints(featurepoint_img, keypoints, None, color=(255, 0 ,0))return featurepoint_img

4 OpenCV

简介
Opencv(Open Source Computer Vision
Library)是一个基于开源发行的跨平台计算机视觉库,它实现了图像处理和计算机视觉方面的很多通用算法,已成为计算机视觉领域最有力的研究工具。在这里我们要区分两个概念:图像处理和计算机视觉的区别:图像处理侧重于“处理”图像–如增强,还原,去噪,分割等等;而计算机视觉重点在于使用计算机来模拟人的视觉,因此模拟才是计算机视觉领域的最终目标。
OpenCV用C++语言编写,它具有C ++,Python,Java和MATLAB接口,并支持Windows,Linux,Android和Mac OS,
如今也提供对于C#、Ch、Ruby,GO的支持。

基础功能速查表
在这里插入图片描述

5 最后

🧿 更多资料, 项目分享:

https://gitee.com/dancheng-senior/postgraduate

相关文章:

挑战杯 opencv 图像识别 指纹识别 - python

0 前言 🔥 优质竞赛项目系列,今天要分享的是 🚩 基于机器视觉的指纹识别系统 🥇学长这里给一个题目综合评分(每项满分5分) 难度系数:3分工作量:3分创新点:4分 该项目较为新颖,适…...

【Docker】了解Docker Desktop桌面应用程序,TA是如何管理和运行Docker容器(2)

欢迎来到《小5讲堂》,大家好,我是全栈小5。 这是《Docker容器》系列文章,每篇文章将以博主理解的角度展开讲解, 特别是针对知识点的概念进行叙说,大部分文章将会对这些概念进行实际例子验证,以此达到加深对…...

PHP、Python、Java 和 Go语言对比

PHP、Python、Java 和 Go 都是流行的编程语言,每种语言都有其独特的优势和适用场景。下面是对这些语言的一些基本对比: 一:PHP 适用场景:主要用于Web开发,特别是服务器端脚本。 特点:语法简单易懂&#…...

算法题目题单+题解——图论

简介 本文为自己做的一部分图论题目,作为题单列出,持续更新。 题单由题目链接和题解两部分组成,题解部分提供简洁题意,代码仓库:Kaiser-Yang/OJProblems。 对于同一个一级标题下的题目,题目难度尽可能做…...

车载测试中:如何处理 bug

一:Jira 提交 bug 包含那些内容 二:如何处理现上 bug 三:车载相关的 bug 如何定位 四:遇到 bug ,复现不出来怎么办 五:bug 的处理流程 一:Jira 提交 bug 包含那些内容二:如何处理现上…...

亲测解决vscode的debug用不了、点了没反应

这个问题在小虎登录vscode同步了设置后出现,原因是launch文件被修改或删除。解决方法是重新添加launch。 坏境配置 win11 + vscode 解决方法 Ctrl + shift + P,搜索debug添加配置: 选择python debugger。 结果生成了一个文件在当前路径: launch内容: {// Use Int…...

立足智能存取解决方案|HEGERLS智能托盘四向车储存制动能量 实现能源回收

对于商业配送和工业生产的企业而言,如何能高效率、低成本进行低分拣、运输、码垛、入库,用以提升仓库空间的利用效率,是现在大多企业急需要解决的行业痛点。对此,为了解决上述痛点,近年来,物流仓储集成商、…...

2024.2.8日总结(小程序开发5)

对上拉触底事件进行节流处理 在data中定义isloading节流阀 false表示当前没有进行任何数据请求true表示当前正在进行数据请求 在getColors()方法中修改isloading节流阀的值 在刚调用getColors时将节流阀设置true在网络请求的complete回调函数中,将节流阀重置为f…...

Spring Boot配置文件优先级

1、bat文件启动java程序 java -Dmmmqqq -Dfile.encodingUTF-8 -jar ruoyi-admin.jar --mmmiii --llllll 2、配置类型 程序参数Program arguments : --mmmiii 单个属性值,可以从String[] args读取到,放在jar包命令后面 VM参数VM options :一般以-D …...

Rust 初体验1

Rust 初体验 安装 打开官网,下载 rustup-init.exe, 选择缺省模式(1)安装。 国内源设置 在 .Cargo 目录下新建 config 文件,添加如下内容: [source.crates-io] registry "https://github.com/rus…...

【深度学习】实验7布置,图像超分辨

清华大学驭风计划 因为篇幅原因实验答案分开上传, 实验答案链接http://t.csdnimg.cn/P1yJF 如果需要更详细的实验报告或者代码可以私聊博主 有任何疑问或者问题,也欢迎私信博主,大家可以相互讨论交流哟~~ 深度学习训练营 案例 7 &#xff1…...

【八大排序】归并排序 | 计数排序 + 图文详解!!

📷 江池俊: 个人主页 🔥个人专栏: ✅数据结构冒险记 ✅C语言进阶之路 🌅 有航道的人,再渺小也不会迷途。 文章目录 一、归并排序1.1 基本思想 动图演示2.2 递归版本代码实现 算法步骤2.3 非递归版本代…...

Netty应用(三) 之 NIO开发使用 网络编程 多路复用

目录 重要:logback日志的引入以及整合步骤 5.NIO的开发使用 5.1 文件操作 5.1.1 读取文件内容 5.1.2 写入文件内容 5.1.3 文件的复制 5.2 网络编程 5.2.1 accept,read阻塞的NIO编程 5.2.2 把accept,read设置成非阻塞的NIO编程 5.2.3…...

融资项目——配置redis

一、 在maven中导入相关依赖。在springboot框架中&#xff0c;我们使用spring data redis <!-- spring boot redis缓存引入 --><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifa…...

npm修改镜像源

背景&#xff1a;切换npm镜像源是经常遇到的事&#xff0c;下面记录下具体操作命令 1. 打开终端运行"npm config get registry"命令来查看当前配置的镜像源 npm config get registry2. 修改成淘宝镜像源"https://registry.npmjs.org/" npm config set re…...

K8S系列文章之 [基于 Alpine 使用 kubeadm 搭建 k8s]

先部署基础环境&#xff0c;然后根据官方文档 K8s - Alpine Linux&#xff0c;进行操作。 将官方文档整理为脚本 整理脚本时&#xff0c;有部分调整 #!/bin/shset -x # 添加源&#xff0c;安装时已经配置 #cat >> /etc/apk/repositories <<"EOF" #htt…...

JVM相关-JVM模型、垃圾回收、JVM调优

一、JVM模型 JVM内部体型划分 JVM的内部体系结构分为三部分&#xff0c;分别是&#xff1a;类加载器&#xff08;ClassLoader&#xff09;子系统、运行时数据区&#xff08;内存&#xff09;和执行引擎 1、类加载器 概念 每个JVM都有一个类加载器子系统&#xff08;class l…...

提升图像分割精度:学习UNet++算法

文章目录 一、UNet 算法简介1.1 什么是 UNet 算法1.2 UNet 的优缺点1.3 UNet 在图像分割领域的应用 二、准备工作2.1 Python 环境配置2.2 相关库的安装 三、数据处理3.1 数据的获取与预处理3.2 数据的可视化与分析 四、网络结构4.1 UNet 的网络结构4.2 UNet 各层的作用 五、训练…...

排序算法---冒泡排序

原创不易&#xff0c;转载请注明出处。欢迎点赞收藏~ 冒泡排序是一种简单的排序算法&#xff0c;其原理是重复地比较相邻的两个元素&#xff0c;并将顺序不正确的元素进行交换&#xff0c;使得每次遍历都能将一个最大&#xff08;或最小&#xff09;的元素放到末尾。通过多次遍…...

基于数据挖掘的微博事件分析与可视化大屏分析系统

设计原理&#xff0c;是指一个系统的设计由来&#xff0c;其将需求合理拆解成功能&#xff0c;抽象的描述系统的模块&#xff0c;以模块下的功能。功能模块化后&#xff0c;变成可组合、可拆解的单元&#xff0c;在设计时&#xff0c;会将所有信息分解存储在各个表中&#xff0…...

浅谈 React Hooks

React Hooks 是 React 16.8 引入的一组 API&#xff0c;用于在函数组件中使用 state 和其他 React 特性&#xff08;例如生命周期方法、context 等&#xff09;。Hooks 通过简洁的函数接口&#xff0c;解决了状态与 UI 的高度解耦&#xff0c;通过函数式编程范式实现更灵活 Rea…...

19c补丁后oracle属主变化,导致不能识别磁盘组

补丁后服务器重启&#xff0c;数据库再次无法启动 ORA01017: invalid username/password; logon denied Oracle 19c 在打上 19.23 或以上补丁版本后&#xff0c;存在与用户组权限相关的问题。具体表现为&#xff0c;Oracle 实例的运行用户&#xff08;oracle&#xff09;和集…...

IGP(Interior Gateway Protocol,内部网关协议)

IGP&#xff08;Interior Gateway Protocol&#xff0c;内部网关协议&#xff09; 是一种用于在一个自治系统&#xff08;AS&#xff09;内部传递路由信息的路由协议&#xff0c;主要用于在一个组织或机构的内部网络中决定数据包的最佳路径。与用于自治系统之间通信的 EGP&…...

《Playwright:微软的自动化测试工具详解》

Playwright 简介:声明内容来自网络&#xff0c;将内容拼接整理出来的文档 Playwright 是微软开发的自动化测试工具&#xff0c;支持 Chrome、Firefox、Safari 等主流浏览器&#xff0c;提供多语言 API&#xff08;Python、JavaScript、Java、.NET&#xff09;。它的特点包括&a…...

关于nvm与node.js

1 安装nvm 安装过程中手动修改 nvm的安装路径&#xff0c; 以及修改 通过nvm安装node后正在使用的node的存放目录【这句话可能难以理解&#xff0c;但接着往下看你就了然了】 2 修改nvm中settings.txt文件配置 nvm安装成功后&#xff0c;通常在该文件中会出现以下配置&…...

C# 类和继承(抽象类)

抽象类 抽象类是指设计为被继承的类。抽象类只能被用作其他类的基类。 不能创建抽象类的实例。抽象类使用abstract修饰符声明。 抽象类可以包含抽象成员或普通的非抽象成员。抽象类的成员可以是抽象成员和普通带 实现的成员的任意组合。抽象类自己可以派生自另一个抽象类。例…...

涂鸦T5AI手搓语音、emoji、otto机器人从入门到实战

“&#x1f916;手搓TuyaAI语音指令 &#x1f60d;秒变表情包大师&#xff0c;让萌系Otto机器人&#x1f525;玩出智能新花样&#xff01;开整&#xff01;” &#x1f916; Otto机器人 → 直接点明主体 手搓TuyaAI语音 → 强调 自主编程/自定义 语音控制&#xff08;TuyaAI…...

企业如何增强终端安全?

在数字化转型加速的今天&#xff0c;企业的业务运行越来越依赖于终端设备。从员工的笔记本电脑、智能手机&#xff0c;到工厂里的物联网设备、智能传感器&#xff0c;这些终端构成了企业与外部世界连接的 “神经末梢”。然而&#xff0c;随着远程办公的常态化和设备接入的爆炸式…...

让回归模型不再被异常值“带跑偏“,MSE和Cauchy损失函数在噪声数据环境下的实战对比

在机器学习的回归分析中&#xff0c;损失函数的选择对模型性能具有决定性影响。均方误差&#xff08;MSE&#xff09;作为经典的损失函数&#xff0c;在处理干净数据时表现优异&#xff0c;但在面对包含异常值的噪声数据时&#xff0c;其对大误差的二次惩罚机制往往导致模型参数…...

Java + Spring Boot + Mybatis 实现批量插入

在 Java 中使用 Spring Boot 和 MyBatis 实现批量插入可以通过以下步骤完成。这里提供两种常用方法&#xff1a;使用 MyBatis 的 <foreach> 标签和批处理模式&#xff08;ExecutorType.BATCH&#xff09;。 方法一&#xff1a;使用 XML 的 <foreach> 标签&#xff…...