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。     

一种新型自适应指纹图像增强算法

针对Gabor滤波器在处理低质量指纹图像时增强效果不佳的缺陷,提出一种基于方向域和频率域的新型自适应Gabor滤波增强算法。该算法改进了指纹图像方向图和纹线频率的提取方法,通过计算图像方向一致性和平均纹线频率两个参数来共同自适应地调节Gobor滤波器变换窗的大小。实验结果表明：对于低质量指纹图像,该算法大大提高了方向图准确性,而且自适应Gabor滤波器在处理不同类型的指纹时更具优越性。     

基于SoPC的低质量指纹图像预处理算法研究与实现

针对指纹质量的差异性,提出一种带有多指标质量判别的增强预处理方法,融合空域和小波域上的指标对指纹进行干、湿和质量好坏的分类,对可恢复的低质量指纹进行基于小波变换的增强预处理。算法通过Matlab进行验证。同时搭建基于SoPC技术的嵌入式平台,在Altera公司的DE2开发板上实现了整个质量判别及增强算法。结果表明,该流程能有效判断指纹的可用性,对低质量指纹增强效果显著。     

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。     

基于加博函数的指纹增强算法及其应用

指纹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实现都具有重要的意义.研究了基于加博(Gabor)函数的指纹增强算法,对纹线方向提取算法进行了改进,提出了一种纹线频率提取方法,给出了加博函数用于指纹增强的具体应用形式,以指纹图像的纹线方向和纹线频率为参数,使用加博函数实现了对指纹图像的增强处理,并使用南京大学活体指纹库中的部分典型低质量图像样本对算法性能进行了测试.实验结果表明,该算法对低质量图像具有显著的增强效果,增强后可以有效地降低指纹匹配的拒识率(false reject rate,简称FRR),处理速度和增强效果可以基本上满足在线自动指纹识别系统的需要.     

指纹图像融合迭代增强

从刑事现场采集的嫌疑人的指纹图像常是低质量的、残缺的,针对现有方法只做一次增强或不适合增强这类指纹图像,提出了指纹图像融合迭代增强方法。该方法分别在频域和空域两次增强,并采用小波图像融合技术进行迭代增强,有效地提高了脊线的清晰度,接续了脊线的断裂,修补了脊线的残缺。实验结果表明,该算法具有良好的指纹图像增强效果,适合增强低质量的指纹图像。     

低质量指纹图像方向场提取方法

指纹方向场提取是自动指纹识别系统中的重要环节,是解决自动指纹识别中的某些关键技术的基础。提出了一种通过线性投影分析和在sin域中用加权低阶二维勒让德多项式拟合提取指纹方向场的方法;解决了大噪声低质量指纹图像方向场难以准确提取的问题;在FVC 2000指纹数据库中的大量实验表明,与已有基于梯度的指纹方向场估计算法相比,该方法有更好的提取精度和鲁棒性,对于大噪声的低质量指纹图像能给出很好的方向场估计。     

基于模糊技术的指纹识别预处理

提出一套基于方向滤波与模糊数学方法的指纹图像预处理算法。给出了一种基于16域的自适应滤波器,很好的增强了指纹图像的清晰度;针对以往求取方向图的不足,给出了一种基于16方向的改进算法;该方法取得了良好的效果,保留了指纹纹线的关键信息,为下一步的特征提取工作打下了良好的基础.     

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。     

基于图像质量分区的指纹特征提取

低质量指纹图像的特征提取和变形指纹的匹配是当前指纹识别研究中的两个主要问题。很多算法在特征提取时不区分高、低质量区域,结果在高质量区域耗费了过多的运算时间和计算资源。本文提出了一种基于图像质量分区的指纹特征提取方法,先用一种简单的图像区域质量计算方法评价各区域的图像质量,然后对高质量区域直接从灰度图像跟踪纹线、提取节点,对低质量区域执行传统的方向计算、增强、二值化和细化后提取特征。实验结果表明,该方法不仅提高了特征提取的速度,在准确性上也有所提高。     

基于方向场的指纹图像偏微分方程修补模型

提出一个用于指纹图像修复的新的偏微分方程(PDE)模型,该模型对指纹图像的缺损区域能进行有效的修补。通过分析比较现有的技术方案对指纹图像修补的不足:一般常见的图像修复模型由于缺乏方向场的几何信息,对于指纹图像,这些模型不能给出满意的修补结果;或者虽然引入了方向场的几何信息,但在具体修补时会出现将不同的脊线连到一起不同的错误结果。该模型采用方向场作为扩散方向,在扩散过程中灰度信息沿着表征脊线方向的局部固定方向传播到待修复区域中, 改进了一般PDE模型不能用于修复指纹图像的不足。数值实验结果表明在修复指纹图像时提出的模型优于一般的模型     

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。     

基于融合的夜间视频图像增强算法

夜晚条件下,能见度低,光线不足等问题导致夜间图像亮度通常很差而且亮度不均匀,从而影响图像质量。首先采集针对同一场景的白天图像,然后再将实时夜间视频进行高斯背景建模,提取出运动目标并将该夜间图像进行增强,对增强后的夜间图像和白天图像进行小波分解,然后用加权融合算法进行融合得到最终的背景图像,将最终的背景图像进行小波反变换,反变换以后的图像与提取出的目标叠加就得到增强后的图像。增强后的图像场景清晰,图像整体上自然、平滑、细腻,算法有效地提高了夜间图像的质量。     

基于偏微分方程与维纳滤波的混合去噪方法

提出一种小波变换与偏微分方程(PDE)结合的混合图像去噪方法,通过窗口改进的维纳滤波处理,运用偏微分综合模型进行二次滤波,其中的偏微分综合模型由2个权重函数将PM方程、方向扩散方程和LLT高阶PDE相结合构建形成。实验结果表明,该混合图像去噪方法能够克服以上3种PDE模型和维纳滤波的不足,增强图像去噪和边缘保护能力,去噪后可得到较好的图像视觉效果,提高算法的效率。     

一种适用于移动节点的事件驱动分簇算法

提出一种适用于移动无线传感器网络节点的事件驱动分簇算法,使用簇头间能量筛选法选举簇头,并加入事件驱动机制,能够使节点在有突发事件发生的情况下,对网络中的簇进行基于事件区域的重组,以减少数据冗余。建立相应的仿真实验模型,对运动节点的分簇情况进行动态跟踪及分析。实验结果表明,该算法能够满足事件驱动分簇的要求,能量消耗比经典算法更均衡。     

Efficient and secure cryptosystem for fingerprint images in wavelet domain

In this paper, a fingerprint image encryption algorithm is proposed in order to enhance the protection of fingerprint-based systems against replay attacks. The proposed algorithm is consisting of permutation and diffusion operations in wavelet domain, whereas, one-level Lifting Wavelet Transform Integer-to-Integer is performed to the original fingerprint image. The approximation and detail sub-bands are then partitioned into blocks and permuted using a permutation key. It is noteworthy that, for each sub-band the Rubik’s cube principle is applied. The encrypted image is constructed by ordering the encrypted sub-bands. Eventually, an experimental tests and security analysis were conducted on three fingerprint images attained through Fingerprint Verification Competition “FVC 2000” database. The obtained results confirm the effectiveness of the proposed encryption algorithm and clearly show the robustness against common attacks, for example differential and statistical attacks. In addition, it reveals the high security level achieved.     

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。