掩膜法与Gabor滤波在指纹增强中的应用

在实时指纹识别系统中,图像增强的效果好坏将影响指纹特征提取及指纹鉴别的识别率.为了解决指纹采集仪采集图像对比度差而且指纹损坏严重情况下识别效果不佳的问题,采用了对反锐化掩膜后指纹图像采用Gabor滤波方法进行图像增强的算法.用反锐化掩膜法预处理指纹图像,并用Sobel算子求取图像的水平和垂直梯度图,把预处理后图像与Gabor函数卷积得到增强图像,可以恢复指纹采集图像中难以识别区域,清楚再现指纹纹理.结果表明,掩膜法与Gabor滤波算法结合在指纹图像增强中可以达到理想的图像增强效果.     

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.     

一种改进的指纹图像增强算法

指纹识别一般包括指纹采集、图像预处理、特征提取及特征匹配等步骤.其中图像预处理中的指纹图像增强是最关键的步骤,直接影响特征提取和匹配.论文针对指纹采集中存在的指纹图像局部模糊的问题,提出了一种改进的基于Gabor函数的指纹增强算法.该算法首先对指纹图像进行归一化处理,然后对指纹图像分成奇异区和非奇异区分别进行点方向和块方向的求取,最后用改进的Gabor滤波器对指纹图像进行增强.实践表明,该方法能提高指纹图像增强的效果和速度.     

一种快速有效的指纹识别算法

指纹图像是由交错排列的脊线和谷线组成,包含了丰富的纹理信息。为了获得更为有效的纹理信息,首先将图像分解为3个级别的区域块,来校正小尺寸块的方向角,以确定指纹的中心点位置,进而提高算法的运算速度;然后利用小波变换将指纹图像由空间域转换到频率域,在频率域进行多尺度分析,提取指纹图像在不同频率和方向上的局部纹理信息,提高指纹识别的准确率。该算法在以ARM11为处理器的嵌入式系统中实现。实验结果表明,该算法能够快速有效地识别指纹图像。     

Matlab GUI在低质量指纹图像增强中的应用

低质量指纹通常被定义为模糊、高噪声、低对比度等情况下的指纹.利用人体固有的指纹生理特征来进行个人身份鉴定的指纹识别技术中,图像增强技术是其中一个非常重要的步骤.低质量指纹图像增强效果直接影响低质量指纹图像的识别效果.文中在简介指纹识别过程的基础上,以一种典型的低质量指纹图像增强算法-Gabor滤波增强算法为例,重点阐述了Matlab GUI设计的一般步骤及其在低质量指纹图像增强中的具体实现.对用户开发Matlab GUI应用程序和利用GUI处理图像等相关问题都有一定的借鉴意义.     

Matlab GUI在低质量指纹图像增强中的应用

低质量指纹通常被定义为模糊、高噪声、低对比度等情况下的指纹。利用人体固有的指纹生理特征来进行个人身份鉴定的指纹识别技术中,图像增强技术是其中一个非常重要的步骤。低质量指纹图像增强效果直接影响低质量指纹图像的识别效果。文中在简介指纹识别过程的基础上,以一种典型的低质量指纹图像增强算法-Gabor滤波增强算法为例,重点阐述了Matlab GUI设计的一般步骤及其在低质量指纹图像增强中的具体实现。对用户开发Matlab GUI应用程序和利用GUI处理图像等相关问题都有一定的借鉴意义。     

各向异性张量逆扩散指纹图像增强方法

由热扩散方程给出了一种基于张量扩散的各向异性逆扩散图像增强方法。该方法在对指纹图像滤波的同时,不仅保护了指纹的纹线,而且增强了纹线。实验结果表明该方法比传统的中值滤波、高斯滤波具有增强边缘的效果,更适合纹理密集的指纹图像的处理。     

基于方向的二值卷积指纹增强优化算法

指纹图像增强是指纹识别系统中非常重要的一个环节,对基于二值卷积模板的指纹增强算法提出了一种优化方法,首先利用基于梯度矢量的方法计算块方向场,然后采用基于多数点的对比平均法进行方向校正,针对特定阈值内的方向应用特定的二值卷积模板进行指纹图像增强.对FVC2002指纹库中图像进行实验表明该方法是一种简单有效的指纹图像增强算...     

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。     

基于Gabor滤波的指纹图像增强

在指纹识别系统中,图像增强效果的好坏对特征提取及指纹鉴别的识别率具有决定性的影响.根据指纹图像具有方向性和频率的特点,把Gabor滤波器应用在指纹图像增强处理中.利用Gabor滤波器的方向选择和频率选择特性,把指纹图像的局部方向和脊线频率作为Gabor滤波函数的参数,然后把Gabor函数与纹理图像进行卷积,从而去除了噪声,达到了增强图像的目的.在算法设计上提高了运算速度,节省了运算的时耗.实验证明,算法工作稳定,效果好,具有很强鲁棒性.     

An effective algorithm for fingerprint image enhancement based on wavelet transform

Among all the fingerprint identification/verification systems, such as minutiae-based or filterbank-based fingerprint matching, the performance relies heavily on the quality of the input fingerprint images. In this paper, we propose an effective algorithm of fingerprint image enhancement, which can much improve the clarity and continuity of ridge structures based on the multiresolution analysis of global texture and local orientation by the wavelet transform. Experimental results show that the enhanced image quality by using the wavelet-based enhancement algorithm is much better than the other existing methods for improving the minutiae detection.     

基于FPS200的指纹采集系统与图像增强机制

介绍了基于FPS200芯片的指纹采集系统的设计方案,采用USB方式快速简便地获取指纹原始图像,并能够根据不同采集环境调整芯片参数获得图像最佳清晰度。根据该采集系统输出图像的质量,提出了一套增强算法,通过滤波实现指纹图像的平滑与锐化,计算指纹方向流图并进行背景分割,最后进行二值化处理。算法能够有效减少指纹图像处理的时间消耗,较好地保留了指纹纹线的边缘细节,提高了图像对比度。实验表明,该指纹采集系统与图像增强算法能够获得清晰的指纹细化图,适用于AFIS各种后端处理。     

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。     

基于信息可用性评价的指纹图像质量增强算法

针对指纹图像可能出现模糊、指纹区域过小、奇异点位置过偏等问题,提出了一种基于信息可用性评价与频谱分析的指纹图像质量增强算法。对指纹图像进行信息可用性评价,对不合格的指纹图像提示进行重新采集;对合格图像进行傅里叶变换并求取其频率均值和方差,计算指纹频谱图上内环、外环、中环的频谱能量值与去除直流分量后的频谱总能量值之比,以此确定指纹的清晰程度。对需要进行质量增强的指纹,利用圆滤波器去除其高频与低频干扰,利用方向滤波器连接断纹并去除粘连。实验结果表明,该方法能准确判断指纹图像的可用性,有效地增强指纹图像质量,并因其只对低质量指纹进行增强,故能有效提高指纹自动识别速度及准确性和可靠性。     

基于亮度评估技术的特征增强衍生图融合算法

针对由动态范围,光照条件,图像捕获设备等因素获得的低亮度图像,提出了一种基于亮度评估技术的特征增强衍生图融合算法来实现亮度较暗图像的对比度调整和特征增强.首先,利用亮度评估技术对低亮度图像的亮度进行评估优化处理,得到曝光率映射;然后,结合曝光率映射和改进的卡方分布函数模型来获取两幅特征增强的衍生图进行融合.最后,利用改进的衍生图融合算法得到最终融合图像.实验结果表明,所提算法的亮度误差,视觉信息保真度,图像互信息等评估参数优于近期方法,在提升图像对比度同时保留了图像良好曝光率区域,并较好地恢复了低亮度区域的边缘以及纹理等细节信息.     

Fingerprint image enhancement: algorithm and performance evaluation

In order to ensure that the performance of an automatic fingerprint identification/verification system will be robust with respect to the quality of input fingerprint images, it is essential to incorporate a fingerprint enhancement algorithm in the minutiae extraction module. We present a fast fingerprint enhancement algorithm, which can adaptively improve the clarity of ridge and valley structures of input fingerprint images based on the estimated local ridge orientation and frequency. We have evaluated the performance of the image enhancement algorithm using the goodness index of the extracted minutiae and the accuracy of an online fingerprint verification system. Experimental results show that incorporating the enhancement algorithm improves both the goodness index and the verification accuracy     

指纹图像多尺度分类字典稀疏增强

目的 自动指纹识别系统大多是基于细节点匹配的,系统性能依赖于输入指纹质量。输入指纹质量差是目前自动指纹识别系统面临的主要问题。为了提高系统性能,实现对低质量指纹的增强,提出了一种基于多尺度分类字典稀疏表示的指纹增强方法。方法 首先,构建高质量指纹训练样本集,基于高质量训练样本学习得到多尺度分类字典;其次,使用线性对比度拉伸方法对指纹图像进行预增强,得到预增强指纹;然后,在空域对预增强指纹进行分块,基于块内点方向一致性对块质量进行评价和分级;最后,在频域构建基于分类字典稀疏表示的指纹块频谱增强模型,基于块质量分级机制和复合窗口策略,结合频谱扩散,基于多尺度分类字典对块频谱进行增强。结果 在指纹数据库FVC2004上将提出算法与两种传统指纹增强算法进行了对比实验。可视化和量化实验结果均表明,相比于传统指纹增强算法,提出的方法具有更好的鲁棒性,能有效改善低质量输入指纹质量。结论 通过将指纹脊线模式先验引入分类字典学习,为拥有不同方向类别的指纹块分别学习一个更为可靠的字典,使得学习到的分类字典拥有更可靠的脊线模式信息。块质量分级机制和复合窗口策略不仅有助于频谱扩散,改善低质量块的频谱质量,而且使得多尺度分类字典能够成功应用,克服了增强准确性和抗噪性之间的矛盾,使得块增强结果更具稳定性和可靠性,显著提升了低质量指纹图像的增强质量。     

基于Gabor函数的小波域指纹图像增强算法

针对指纹大规模采集库中存在的指纹图像局部区过干或过湿的问题,提出了一种基于Gabor函数的小波域指纹增强算法。该算法在小波域利用低频系数图估计指纹方向,从而抑制了指纹局部过干或过湿的影响,进而分别实现基于Gabor函数的小波域各子图增强,最终将各增强子图利用小波逆变换实现重构。通过对FVC2004的DB1指纹库中的部分低质量图像的增强结果比较,该算法对低质量指纹图像的增强效果明显,且处理速度明显快于现存的Gabor增强方法。     

基于高斯调制二维正弦曲面滤波器的指纹增强算法

针对指纹图像的纹理特征,深入分析了指纹图像 的纹理结构及与二维正弦曲面模式的相似性,构造设计了二维正弦曲面滤波器。为了降低边际噪声对滤波器性能的影响,提升滤波器的滤波增强效果,采用二维高斯函数对二维正弦曲面滤波器进行调制,最终构建了高斯调制二维正弦曲面滤波器,设计实现了基于该滤波器的指纹增强算法。分组实验结果表明,文中提出的基于高斯调制二维正弦曲面滤波器的指纹增强 算法能够有效地提高指纹图像的质量,对普遍存在于低质量指纹图像中的断线、疤痕和粘连等强噪声区域的增强效果更好。     

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。