随着个体身份认证的安全性越来越受到重视,生物特征识别技术得到迅猛发展。其中,指纹以其优秀的独特性、永久性和方便收集性,成为应用最广泛的生物识别特征。然而,当指尖沾有水、灰尘,或者伪造指纹被使用时,传统指纹生物识别系统会出现较高的错误拒绝或错误接受率,从而造成安全问题。生物学上发现,人体的指纹图案同样存在于指尖内部的乳头层结构,它是外部表皮指纹的来源,可以很好的代替外部指纹,不受外界干扰。而通过光学相干层析(Optical Coherence Tomography)的成像技术可以清楚地获得指尖的内部生物结构信息,提高指纹的抗干扰能力和防伪能力。本文研究分析了OCT技术和指纹采集技术,针对OCT存在的指纹采集面积不足、条纹提取参数设置依赖性强等问题,提出了自适应的基于OCT的外部与内部指纹的提取方法,本文主要的工作和成果归纳如下:(1)OCT数据获取与图像预处理:在原有OCT系统平台的基础上,结合指纹识别的采集要求,改进实验平台,使之能够实现大面积高分辨率的指尖数据采集;同时,针对OCT图像中普遍存在的散斑噪声,分析多种去噪滤波算法,通过实验比较采用三维块匹配(Block-Matching 3D,BM3D)算法去除散斑噪声,为后续指纹特征点提取做准备。(2)自适应的外部与内部指纹提取方法:针对现有算法中大多存在的参数较多且依赖性强等问题,通过分析OCT图像中的成像分布情况,结合实际指尖的内部结构特征,提出一种基于层次聚类的自适应算法,选择加权的相似性距离度量以及自适应的终止阈值,对角质层和乳头层的特征点进行分类,从而获取由角质层形成的外部指纹,以及乳头层形成的内部指纹。最后,针对生成指纹图像的对比度不均匀问题,采用多尺度Retinex(Multi-scale Retinex,MSR)算法实现指纹图像的增强。(3)实验比较与分析:比较OCT指纹图像与传统仪器采集到的指纹图像,验证OCT内部指纹与外部指纹的一致性;同时,设计多种外界干扰以及伪造指纹的对比实验,证明内部指纹具有较好的抗扰水平和防伪能力。本文实现了基于OCT技术的外部指纹与内部指纹提取方法,并通过实验证明了OCT指纹的有效性、可识别能力以及防伪作用。