基于方差及方差梯度的指纹图像自适应分割算法

指纹图像分割指从图像背景中分离出有用的指纹区域的过程.利用图像方差及其梯度的性质提出一种自适应指纹分割算法.首先将待分割的图像分为3×3的块,计算块方差及其梯度,并以两者的乘积作为块特征;然后使用一种自适应的方法设定阈值完成分割;最后利用形态学方法进行后处理得到最终结果.在FVC2002和FVC2004数据库上的实验结果表明,该分割算法快速有效,且有较强的鲁棒性.     

基于粒子群算法与方向图法的指纹图像分割

指纹识别作为生物识别技术最为成功的应用之一,近年来已得到快速发展和普及．而指纹图像分割技术是指纹处理特征点提取的基础,同时也是高效识别指纹的关键,直接影响整个指纹识别系统的性能．本文在对相关的指纹图像分割方法分析的基础上,利用粒子群算法的阈值分割方法和方向图的指纹图像分割技术的优点,进一步研究并提出了一个混合分割方法．实验结果表明,这两种方法的结合运用可以获得良好指纹图像分割效果．     

基于方向滤波分割的指纹自动识别系统算法

为适应当前个人身份鉴定迫切需要，提出了一种基于方向滤波分割的指纹自动识别系统的完整方案。该系统主要分指纹预处理及识别两大部分，包括方向图的计算、平滑、方向滤波、二值化、去噪、特征提取、特征编码及识别的方法。利用该系统的预处理及特征编码和识别方法，指纹图象得到了较好的增强，而且，在识别过程中能克服一定范围内指纹旋转及平移因素的影响。本系统具有高效识别和很强的抗干扰能力，对于残缺或模糊的指纹图象也有很好的识别效果，有较高的使用价值。     

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。     

指纹方向图提取算法研究

在指纹图像处理中方向图计算的精确性对于后继处理步骤有很大影响,所以研究指纹方向图的提取算法显得格外重要。指纹方向图提取的算法有很多,该文分别给出点方向图和块方向图两类重要的算法,实验证明了其可靠性。     

基于质量评估的残留指纹分割

针对孤立的残留指纹往往具有清晰的纹路而不易被分割的问题,提出一种质量评估在残留指纹分割中的应用算法。该算法首先选取指纹图像的有效面积、干湿程度、位置偏移量作为评价因子,然后综合考虑各种评价因子求取总的质量分得到最终的评价结果;最后通过计算面积割除孤立的残留指纹。该算法的改进之处：首先在指纹预处理之前先判断指纹的质量,很好地控制了录入指纹的质量;其次使用Freeman链码表示法计算残留指纹的面积。实验结果表明,该算法不仅对不合格的指纹有较好的过滤效果,而且可以有效地分割残留指纹。     

基于Harris角点能量的指纹图像分割算法

指纹图像分割是自动指纹识别系统预处理过程中的一个重要环节。提出了一种基于Harris角点检测器的指纹图像自适应分割算法。首先利用Harris算子计算待分割图像的角点能量,然后使用一种自适应的方法设定阈值完成初分割;采用形态学方法进行后处理以减少分割错误,最后通过面积参数去除分离的残留噪声区域。在FVC2004数据库上的实验结果表明,该分割算法能够准确提取指纹有效区域,并且对低质量指纹图像具有很好的鲁棒性。     

基于连续分布方向图的指纹奇异点检测

在指纹连续分布方向图(场)的基础上,对经典的PoincaréIndex计算公式进行了改进,提出了一种新的基于连续分布方向图的指纹奇异点检测算法。由于指纹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,又具有较高的精确度;而改进后的PoincaréIndex不仅能精确表示向量场的旋转角度,而且还能精确表示向量场的旋转方向。所以,该算法能够在像素级水平精确定位指纹奇异点(core point和delta point),精确度达到一个像素。在FVC2000、FVC2002和FVC2004的训练指纹库(Set B)以及笔者采集的AFIS2004指纹库(含4000幅指纹)上的实验结果验证了该算法的有效性。     

改进的低质量指纹图像分割算法

低质量指纹图像处理一直是自动指纹识别技术的研究重点,对低质量指纹图像的分割是图像增强、细化和特征提取的重要前提。在分析传统方法局限性的基础上,从指纹图像的灰度分布规律出发,提出了基于点方向图和灰度均衡的指纹图像分割算法。实验结果表明,相比于已有的指纹图像分割算法,该算法的分割效果更好,具有很强的噪声抑制能力。     

一种有效的指纹图像方向滤波增强算法 *

方向滤波是沿着指纹纹线方向滤波的方法。一种方向滤波算法的有效性主要依赖于指纹图像方向估计的准确性和滤波模板构造的合理性。首先利用对低质量指纹图像鲁棒性较高的掩膜法估计点方向 ,并将点方向转换为块方向 ;然后使用八个方向的平滑滤波模板和锐化滤波模板 ,对指纹图像滤波进行增强 ;最后对增强后的指纹图像二值化。通过对 FVC2000指纹数据库 DB2中的指纹图像作增强处理 ,表明该算法增强效果较好。     

一种改进的指纹图像分割算法

提出了一种传统的指纹图像分割算法——方差法的改进算法。该算法给出了图像块均值及方差的新的计算方法,并用均值和方差的比值作为前景和背景区域的分割标准。既能有效抑制噪声对分割效果的影响,又能对对比度较低的图像实现理想分割。实验结果表明该方法比传统的方差法和方向法分割更准确。     

基于方向图跟踪和对称轴的自动指纹分类算法

采用指纹连续分布方向图跟踪技术,提出指纹对称轴的概念及其算法。在此基础上,提出一种基于方向图跟踪和指纹对称轴的六类自动指纹分类算法,在FVC2000、FVC2002、FVC2004的Set B、FVC2004的Set A指纹库以及本文所采集的指纹库上的分类结果表明,算法能有效地将双旋型和漩涡型指纹正确分开,实现了六类指纹分类,分类正确率达到95.6%,具有较好的健壮性。     

离散傅里叶变换在指纹图像分割中的应用

指纹图像分割是指纹图像预处理过程的重点之一,是实现后续处理的前题。通过对图像进行快速傅里叶变换,从频域角度对指纹图像纹理的研究,提出一套基于二维DFT的指纹分割算法。这种算法一定程度上克服了传统方法对指纹纹理信息利用不足的局限性,可以获得良好的分割效果。实验结果表明：算法对于剔除背景噪声和指纹图像中模糊区域有效,分割效果非常理想。     

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。     

基于纹理分析的指纹图像分割算法

低质量指纹图像处理是近年来自动指纹识别技术的研究重点,对低质量指纹图像的分割是实现后续处理的前提。文中在分析了方差作为分割指标的局限性基础上,从指纹图像的纹理特征出发,研究了指纹图像的灰度分布规律,提出了基于纹理的指纹图像分割算法。实验结果表明,相比于基于灰度方差的指纹图像分割算法,文中算法的分割效果更好,对噪声的抵抗能力更强。     

结合方向图的指纹特征点提取

报告了指纹识别研究的现状,分析了指纹识别过程中伪特征点对识别结果的影响,以及指纹识别过程中不同伪特征产生的原因.对指纹图像进行二值化,细化等预处理,并初步提取特征点.结合指纹方向图,对从细化图像中提取出的大量特征点进行处理,利用不同伪特征的不同方向和距离特点设计了伪特征点判断和删除的判据,在去除伪特征点的同时又保证真正的特征点不被误删.实验结果表明,该方法取得了较好的效果,能满足实际使用的需要.     

小波域中的PDE指纹图像增强

提出了一种基于偏微分方程的小波域指纹增强算法。分析了一致性扩散方程的缺陷,改为使用方向扩散使方程严格沿着指纹纹路扩散;进而提出了一种基于方向扩散的小波域指纹增强算法。该算法利用小波域低频系数图增强指纹,抑制了噪声的影响,将增强子图利用小波逆变换实现重构。通过对FVC2002的dB4指纹库中部分低质量图像的增强结果比较,表明该算法对低质量指纹图像的增强效果明显,且处理速度比现存的基于PDE的增强方法快。     

改进的指纹图像自适应分割方法

指纹分割是指纹图像预处理中的重要一步。对传统的指纹分割算法分析比较,并且在基于灰度方差的指纹分割算法的基础上,利用指纹图像区域脊线和谷线间隔均匀出现的纹理特征提出一种自适应指纹图像分割算法,避免了凭经验确定阈值的问题。实验结果表明,相比于基于灰度方差的指纹图像分割算法,该算法的分割效果更好,对噪声的抵抗能力更强,且对不同类型的指纹图像有较高的适应性。