指紋圖像預處理與特征提取算法研究.pdf

1、自動指紋識別技術(shù)近些年取得了長足的發(fā)展并廣泛應用于各種個人身份識別系統(tǒng)中。然而，指紋識別技術(shù)的各個環(huán)節(jié)在實際應用中還存在一些問題，如低質(zhì)量指紋圖像的增強、指紋特征的選取等問題沒有得到很好的解決。指紋識別大致可以分為三個階段：指紋圖像預處理，指紋特征提取和指紋特征匹配。對前兩個階段有針對性地進行了算法研究，包括指紋圖像的方向圖計算、方向濾波、二值化、紋線修復、特征提取等。提出一種基于Sobel算子的梯度場平滑的方法求解塊方向圖。該方法增加

2、了對紋線曲率變化較大區(qū)域的敏感度，因此求出的塊方向圖能更準確地反映整幅指紋圖像的紋線走向。針對該方法得到的塊方向圖會出現(xiàn)奇異點漂移的現(xiàn)象，使用一種低通濾波的辦法來修正塊方向圖。應用自適應理論和模糊理論，提出幾種確定二值化閥值的具體方法。這些方法雖然由簡到繁，但是其灰度的局部適應性和方向的匹配性越來越強，因而得到的閥值越來越準確。在修復指紋紋線從而去除偽特征的處理過程中，提出了指紋圖像斷裂紋線的修復方法。設(shè)計出斷點搜索算法和方向均分法、窗

3、口制約法、改進的窗口制約法等修復算法。這些算法易于軟件編程實現(xiàn)，減少了修復步驟，擴大了修復范圍，有效地去除了偽末梢特征點，對細化指紋的斷裂有很好的修復效果。提出了一種基于鄰域編碼表的指紋特征提取方法。在分析了指紋細節(jié)特征的結(jié)構(gòu)特性之后，創(chuàng)建表格以反映編碼與類型、末梢點方向、分叉點方向、連續(xù)點方向以及方向與坐標增量等信息。利用這些表，可以很容易地對細化后的二值紋線骨架進行跟蹤，找到指紋細節(jié)特征?？偟膩碚f，對指紋識別技術(shù)中的預處理和特征提取