基于非线性扩散滤波的指纹增强算法

根据指纹图像的特性提出了一种利用非线性扩散滤波增强指纹图像以提取细节点的方法.该算法利用指纹图像的结构张量构造扩散张量.使得滤波沿着指纹脊线方向扩散.在求解非线性扩散滤波中最重要是怎样选取迭代时间和迭代步长.为了解决这两个问题,根据扩散张量在大小为(2n+1)×(2n+1)窗口上的离散形式,分解扩散滤波为4n个方向的和,然后利用托马斯-高斯消元法在每个方向快速求解非线性滤波后的指纹增强图像.该算法的优点是可以有效地连接断裂脊线,而不会改变指纹脊线的连续性和奇异性.在NIST27数据库及FVC2002数据库上的实验结果表明,基于非线性扩散滤波的指纹增强算法可以有效地提高提取细节点的性能和指纹匹配率.     

基于频域的指纹图像增强算法

介绍一种基于频域的指纹图像增强算法,提出了一种新的纹线方向场估计方法,并根据纹线频谱分布特点,将求取方向场仅限定在了一个较小的圆环区域内进行。提出了基于纹线频谱能量分布的指纹图像滤波算法,它通过计算块频谱图中纹线频谱能量分布范围的变化自适应地改变角度滤波器通带范围。实验对比结果表明,经该算法增强后的图像脊谷信息清晰,具有较好的纹线增强效果。     

基于频域的指纹图像增强算法

介绍一种基于频域的指纹图像增强算法,提出了一种新的纹线方向场估计方法,并根据纹线频谱分布特点,将求取方向场仅限定在了一个较小的圆环区域内进行.提出了基于纹线频谱能量分布的指纹图像滤波算法,它通过计算块频谱图中纹线频谱能量分布范围的变化自适应地改变角度滤波器通带范围.实验对比结果表明,经该算法增强后的图像脊谷信息清晰,具有较好的纹线增强效果.     

一种非线性扩散线形纹理图像增强的方法

对于运用非线性扩散滤波器对线形纹理图像的增强,提出了一种根据图像纹线方向对传统扩散滤波器的扩散系数的修正,使修正后的“半各向异性”扩散滤波器适合于线形纹理图像的滤波。文中直接给出了滤波器的离散形式,使滤波过程易于实现,并缩短了滤波时间。     

一种改进的基于Gabor滤波的指纹增强算法

研究并实现了基于Gabor滤波器的指纹增强算法,对纹线方向提取算法进行了改进,获得了较准确的方向图。并改进了纹线频率的提取方法,有效地避免了Gabor滤波后在脊线中留下伪纹线和小孔的问题。同时也对滤波算法进行了优化,有效地减少了运算量。实验证明,该方法工作稳定,效果良好,鲁棒性强,对低质量图像具有显著的增强效果。     

指纹图像预处理的研究

对一种基于Gabor滤波的指纹图像增强方法进行讨论并加以实现。由于局部指纹纹线脊谷交错,近似平面正弦波,其傅立叶频谱具有明显的峰值,且峰值的方向和位置取决于纹线的方向和频率,因此采用具有良好方向和频率选择特性的Gabor滤波器可以实现较好的增强效果。在这种指纹图像增强方法中,关键是如何准确地计算指纹纹线方向和纹线频率。详细介绍指纹图像的预处理方法包括指纹图像的分割和增强,并给出增强算法的流程及实验结果。     

指纹图象预处理

采用块方向图滤波的方法实现了沿指纹纹线方向的图象增强及图象的二值化,用细化模板匹配的迭代方法实现了纹线的细化,解决了指纹纹线复杂难以提取的问题,具体实现了指纹图象的预处理。经过预处理后提取出了纹线,且保留了纹线的关键信息,有利于下一步的特征提取工作。     

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。     

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。     

指纹识别预处理算法

提出了一种基于Gabor滤波的指纹图像预处理算法,包括指纹图像的增强、二值化和细化等几部分;在指纹图像增强方面,利用指纹的方向特性设计出Gabor滤波器,用Gabor滤波器对指纹进行滤波;在二值化和细化方面也做了探讨;实验结果表明,经过这种预处理算法提取出了纹线,并且很好地保留了纹线的关键信息.     

结合频谱扩散的指纹图像滤波增强

目的 指纹图像增强是自动指纹识别系统中的重要环节,是获取可靠的指纹细节特征的基础。为了弥补指纹图像的质量缺陷,实现对低质量指纹图像的有效增强,提出一种基于块质量评价和块频谱匹配滤波器的块频谱扩散指纹增强方法。方法 首先,基于块内点方向一致性参数,给出了块质量评价结果;然后,研究了复合窗口频谱扩散特性,完成了基于一次模糊K均值聚类、一阶自适应带宽的2维巴特沃斯带通滤波器和2维高斯窗的块频谱匹配滤波器设计;最后,依据块质量等级的高低,应用块频谱匹配滤波器对复合窗口的块频谱进行滤波增强。结果 选取FVC 2004指纹库中的大量指纹图像进行了实验,实验结果表明,该方法对高质量和低质量指纹图像均有良好的增强效果。结论 本文方法对指纹的脊线方向和频率等参数依赖较弱,拥有很强的容错能力。实验结果验证了该方法在指纹图像增强中的有效性,可适用于高质量和低质量的指纹图像增强。     

改进各向异性扩散模型在图像滤波去噪中的应用

为了增强锅炉水位计图像滤波去噪效果,提高图像清晰度,便于后期液位计图像识别研究,通过分析P-M各向异性扩散模型、选择扩散模型及You Yu-Li和Kaveh M四阶偏微分方程的滤波去噪算法,提出了改进各向异性扩散模型滤波算法.所提算法对Perona和Malik两个扩散函数均值化,并引入标准差作为梯度期望值的偏差裕度,结合了P-M各向异性扩散模型保边缘特性的优点,并消除了由于传统各向异性滤波算法迭代过度所造成的阶梯缺陷问题,确保图像有用信息不缺失和像素点平滑度.实验结果表明:所提算法能够更好地降低噪声对目标信号提取产生的影响,提高了图像识别鲁棒性,增强了图像平滑滤波效果,保证了锅炉水位计图像边缘清晰度和完整性.     

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。     

基于小波变换和纹理滤波的指纹图像增强方法

针对以往的基于方向图的指纹增强算法忽略了指纹的全局纹理特征,提出了基于小波变换和纹理滤波来增强指纹图像的方法。实验表明效果良好和有效。     

基于多方向中值滤波的各向异性扩散滤波算法

提出一种改进各向异性扩散滤波算法。现有研究方法多存在图像边缘不清,误识别多,扩散系数多凭主观选择等问题。该算法利用保留细节和边缘的能力较为突出的多方向中值滤波方法在多个方向上进行扩散,利用局部方差和图像梯度改进了扩散系数,通过多次迭代修正扩散系数,增强了算法的鲁棒性,且在滤除噪声的同时注重对边缘细节的保持。通过具体实验仿真,以峰值信噪比、均方误差、结构相似度以及图像佳数4个参数作为指标,对实验仿真结果进行了量化比较,表明该算法与传统各向异性扩散方法以及Catté_PM模型等改进方法相比,具备更好的滤除图像噪声以及保持图像边缘的能力。     

基于Hermite滤波器的指纹增强算法

指纹增强的目的在于改善指纹图像的质量,以提高指纹识别系统的性能。提出了一种基于Hermite滤波器的指纹增强算法,算法利用经典的梯度公式法计算纹线方向,利用指纹图像子块的频谱分布特征计算纹线频率。以纹线方向和频率作为滤波器的主要参数,利用具有良好带通特性的Hermite滤波器和具有可变角度带宽的低通滤波器进行滤波,有效地提高指纹的纹理清晰度,较好地避免奇异点区域的块效应。实验结果表明,算法具有良好的图像增强效果。     

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。     

各向异性扩散的研究

各向异性扩散是有选择性的平滑过程,这种平滑过程在均匀的区域不受限制,而在跨越边界部分被抑制,因此在平滑噪声的同时保持图像的边缘特征。同样,双边滤波既可以达到滤波的效果又可以保持图像的高频细节,它是一种非线性、非迭代的、局部的和简单的滤波,它是数字图像非线性滤波的代表。论文利用稳健统计方法,分析了各向异性扩散与双边滤波之间的关系,扩大了数字图像非线性滤波与非线性扩散之间的关联。     

改进的Gabor滤波算法在指纹识别中的应用

指纹自动识别系统中图像的处理和匹配算法在系统的设计中起了尤为重要的作用,本文对Gabor滤波算法进行了简化,同时引入了HGF（Half Gabor Filter）对指纹图像进行了增强处理。实验结果表明经过这种改进的Gabor滤波算法提高了图像的处理速度,并很好的保留纹线的关键信息。