指纹图像方向提取方法的研究

指纹自动识别是图像处理技术、模式识别技术与计算机数据库技术的综合应用.指纹图像的方向信息对指纹的预处理、增强、分类及匹配有着重要的作用.因此,在指纹自动识别系统中具有重要的研究价值.文中在金字塔表示法的基础上提出了一种新的指纹图像方向提取方法.该方法通过改进局部方向的估计方法、确定传递权值等方式,提高指纹图像提取方向信息的准确性.实验表明,这种方法对指纹图像噪声有很好的健壮性,且在质量较差的指纹上提取方向信息的准确性方面相对于常用的局部梯度算法来说有明显提高.     

指纹图像处理中方向信息的研究

指纹自动识别已成为个人身份识别的有效手段。指纹图像的方向信息对指纹的预处理、分类及匹配有着重要的作用。该文介绍了一种直接利用指纹灰度信息进行指纹图像方向图计算的方法，实验结果表明，它是行之有效的。     

结合方向信息的指纹二值化及后处理算法

指纹图像二值化是指纹细化处理的前提,是指纹识别预处理的一个重要部分。为利用指纹图像所具有的纹理特性,将指纹的方向信息引入到二值化处理过程中,综合考虑指纹的方向信息和自适应选择局部阈值,提出了一套完整的结合方向信息的自适应局部阈值二值化及后处理算法。实验结果表明,该算法具有很好的二值化效果。而且,该算法具有很好的连接指纹图像中断线、消除孔洞、去除粘线的能力,这对提高细节特征提取结果的准确性具有重要的意义。     

指纹图像增强与特征提取

在指纹匹配中,从指纹图像中自动和可靠地提取特征点是一个关键性步骤.输入的指纹图像质量在自动识别和认证算法中起着重要的作用.基于脊线的频率和方向,提出了一个快速指纹图像增强和特征提取算法.指纹图像增强首先求出指纹的方向场,然后根据方向场进行滤波.指纹特征提取则先从细化图中得到特征点并剔除伪特征点.实验结果验证了该方法的有效性.     

基于滤波和融合的指纹图像增强算法

指纹图像增强对于提高细节特征提取的准确率乃至整个自动指纹识别系统的性能都具有重要的意义.大部分的指纹图像增强算法都需计算指纹图像的纹线局部方向,本文给出了一种指纹图像增强的新方法,该方法不计算指纹图像局部区域内的方向,而将指纹图像按8个不同方向滤波,得到8幅滤波后的图像,再利用小波变换对8幅图像进行融合得到增强后的图像.实验表明,该算法有效的提高了指纹图像的质量.     

一种新的基于相位保持的指纹图像增强算法

图像的相位信息在人眼感知图像的过程中起着十分重要的作用。如果指纹图像增强算法能够保证图像的相位信息不被破坏，将有助于保持指纹图像中纹理特征的不变。首先通过实验表明了指纹图像的纹理特征主要是由图像的相位信息来决定的，然后把相位保持原理引入到指纹图像增强算法中，提出一种新的基于相位保持的指纹图像增强算法。该算法采用复Gabor小波来提取指纹图像的相位信息，并利用指纹图像的局部方向信息在相位保持的原则下来进行图像增强。为了验证该算法的有效性，选取了两种低质量的指纹图像来进行处理，实验结果表明增强后的图像其图像质量有了显著的提高。     

基于指纹方向图及形态学膨胀操作的指纹图像压缩算法的研究

提出了一种在MRWD方法基础上结合指纹方向图的指纹压缩算法。首先将指纹图像按纹理信息进行分块,然后对指纹图像中不同的方向图块采用不同的结构元素来实现各子带重要系数的膨胀操作以对其进行检测、提取和编码。该方法除了具有EZW的优点外,有效地提高了MRWD方法在处理指纹图像时的性能。实验结果证实了该方法的有效性,而且其性能可与最新的有损压缩算法JPEG2000相媲美。     

一种结合方向信息的指纹图像二值化算法

指纹图像二值化是指纹细化处理的前提,是指纹识别预处理的一个重要部分.为利用指纹图像所具有的纹理特性,将指纹的方向信息引入到二值化处理过程中,综合考虑指纹的方向信息和自适应选择局部阈值,提出了一种结合方向信息的自适应局部阈值二值化算法.与自适应阈值法做了对比实验,实验结果表明,该算法具有更好的二值化效果.算法本身还具有一定的连接指纹图像中断线的能力,这对提高细节特征提取结果的准确性具有重要的意义.     

基于Log—Gabor滤波的指纹图像增强

自动指纹识别系统的性能在很大程度上依赖于指纹图像的采集效果。指纹图像增强用于改善原始指纹图像的质量，以保证指纹特征提取的准确性，是十分必要的。Gabor滤波是比较有效的指纹图像增强方法，但是仍存在一定的局限性。与传统的Gabor滤波器相比，Log-Gabor滤波器可以在取得最佳空间定位的同时具有更宽广的频带，有利于改善指纹图像的滤波效果。本文提出采用Log-Gahor滤波器来实现指纹图像增强，先利用加窗傅里叶变换来提取指纹图像的局部频谱信息，再在频域进行滤波。在详述了滤波器的设计方法之后，给出具体的图像滤波方案，并与传统方法作了比较。实验结果表明，所提出的算法能有效改善指纹图像的质量和提高指纹识别的可靠性。     

基于方向滤波的指纹图像增强算法研究

论文在传统指纹图像增强算法的基础上,提出了一种改进的方向滤波指纹图像增强算法,算法速度得到提高,指纹图像增强效果显著。算法以方向滤波为基础,通过Sobel算子计算指纹图像的梯度和方向,根据指纹的特点设计方向滤波矩阵,由指纹局部方向选择相应方向滤波矩阵进行滤波,使指纹图像在纹线方向上得到增强,在垂直纹线方向上得到减弱,从而增加了前景和背景的对比度,消弱了噪声干扰,突出了指纹的有效信息,为后续的处理过程提供了良好的图像基础。     

二值指纹图像方向图算法

在指纹自动识别过程中,指纹的纹理特点决定了方向信息的重要性。图像的增强、二值化、分割、模式分类以及压缩等许多地方,都用到了方向信息。方向图是方向信息的表示方法,方向图的准确性决定了自动识别过程中各种算法的效果。本文在二值化处理的基础上,提出了一种不受背景干扰的指纹图像方向图算法,能够准确地反映了指纹模式区的纹理方向。实验证实我们的算法具有良好的鲁棒性,可用于二值化的后期处理。     

基于时频分析的指纹增强算法研究

指纹增强是自动指纹识别系统中的一个重要环节,良好的增强算法能够提高细节特征提取的准确率,从而提高整个指纹识别系统的鲁棒性。研究局部指纹图像的频谱特性,采用一种时频分析方法和一种新的基于概率统计学估计的方法求指纹的方向和频率。并提出一种鲁棒的方向和频率校正算法,构造一种带宽自适应的滤波器进行滤波。实验结果表明,该算法对指纹图像有显著增强效果,有助于指纹细节特征的提取。     

基于方向图的指纹预处理方法研究

预处理是指纹自动识别系统中非常关键的部分,它直接影响着指纹识别的最终效果。指纹预处理一般包括规格化、方向图计算、图像分割、滤波、二值化等环节,该文系统地讨论了各环节的有效算法。针对以往求取方向图的不足,给出了一种基于灰度统计特性的改进算法;给出了基于方向图的图像分割、方向滤波器模板的设计以及一维局部最大熵选取阈值的二值化方法。通过对上百幅不同质量的指纹图像进行测试,获得了很好的效果。该文方法具有较好的实用参考价值。     

基于方向滤波的指纹图像增强算法．

指纹增强对于提高细节特征的准确率以及整个自动指纹识别系统的性能都有着十分重要的意义。文中采用基于梯度的sobel算子方法求取指纹的方向图，并对传统的公式进行了补充；然后利用指纹的纹线局部方向一致性和纹线宽度信息，通过一组方向滤波器来实现指纹的增强。试验结果表明该方法对改善指纹图像的质量十分有效。     

基于奇异点的字典模型指纹方向场去噪方法*

方向场估计是指纹识别过程中非常重要的步骤。传统方法如基于梯度的方法等在处理潜指纹图像时很容易受噪音干扰,而最近提出的基于字典模型的方法无法解决“真词错误”的问题。针对上述问题,本文提出一种融合了零极点模型的字典模型的指纹方向场去噪方法,即将指纹方向场看做是零极点控制的方向场和平滑的残差方向场相叠加的结果,通过首先用零极点模型生成正确的零极点控制的方向场,然后用字典模型修正残差方向场方向场,最后将零极点模型生成的方向场与去噪后的残差方向场融合形成重建方向场,通过基于奇异点的字典模型,我们解决了“真词错误”的问题。为了验证算法的有效性,在NIST SD27潜指纹图像数据库上进行了实验。实验结果表明：对于潜指纹,本文算法能获得比字典模型更精确的方向场,继而可以更好地增强潜指纹图像,并在后续的匹配实验中取得更好的结果。     

自动指纹识别系统中连续分布方向图的研究

方向图(场)(directional image／field)是自动指纹识别中的一项关键技术，为了进一步提高指纹方向图的精确度，提出了指纹连续分布方向图(场)的概念及其算法。该算法是利用直方图滤波技术对指纹点方向图进行滤波处理，得到连续分布方向图。实践证明这种连续分布方向图过渡平滑、自然，既具有很好的连续性、渐变性和抗噪性，又具有极高的精确度，还兼有指纹点方向图的连续过渡性和块方向图的抗噪性优点。实验结果表明，由于连续分布方向图能更精确地反映指纹脊线的结构特征，且能有效地解决指纹图像方向图的连续过渡性、精确性和抗噪性问题，因而为自动指纹识别系统(AFIS)中高精度的指纹图像增强、二值化、全局特征的提取、自动分类、模板匹配、指纹图像编码等许多关键处理步骤奠定了良好的基础。     

一种基于加权平均梯度的指纹方向图算法

方向图在指纹识别系统中具有重要的研究价值。梯度法是常见的指纹方向图求取算法,针对传统的梯度法抗噪能力差的缺点,提出了一种基于加权平均梯度的指纹方向图算法。利用指纹图像具有局部平行性和渐变性以及邻域的脊线方向相关性高的特点,通过将邻域的方向信息进行加权平均来求取块的方向。实验证明,该算法比传统的梯度法有更好的抗噪性能。     

区域指纹图像增强技术的研究

指纹识别技术是指通过计算机,利用人体所固有的指纹生理特征来进行个人身份鉴定的技术。它本质上是模式识别技术的一个分支。指纹图像增强技术可以有效地加强指纹的脊线特征,确保特征提取算法的性能对指纹图像的质量具有足够的鲁棒性,为指纹细节的提取和匹配识别奠定可靠的基础。依据Gabor滤波器能够同时对图像局部结构的方向和空域频率进行解析的特性,介绍了一种基于二维Gabor滤波的指纹图像增强方法,提出了利用Soble算子求解方向梯度进而计算出指纹脊线方向的方法和脊线频率的方法。算法经意大利波格尼亚大学构造的指纹库的一个子集Fingdb得到了验证。     

连续方向图法在残留指纹分割中的应用

针对残留指纹不易被分割的特点,提出一种连续方向图实现残留指纹分割的应用算法。该算法首先计算点方向图,然后利用直方图滤波技术对指纹点方向图进行滤波处理,得到连续分布方向图;其次对前景区域进一步分析,根据残留指纹和正常指纹方向一般不一致的特点,运用残留指纹与指纹区交界处方向信息变化较大的特性标记出残留指纹和指纹区边界点,然后对标记的一些虚假点进行后处理,最后利用这些边界点进行曲线拟合后去除残留指纹。实验结果表明这种连续分布方向图过渡平滑、自然,既具有很好的连续性、渐变性和抗噪性,又有较高的精度,可以有效地分割残留指纹。