基于纹理特征的指纹图像处理方法研究

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。基于纹理特征的指纹图像处理方法研究[摘要]原始指纹图像含有一定的噪声，影响指纹识别的准确性。文章提出了过虑图像噪声的方法，通过指纹的规格化方法将指纹像素进行调整，分割图像得到有效的指纹区域，再通过指纹增强技术加强指�y的质量，使得脊线和谷线的纹理更加清晰，将断裂纹理连接上，去掉指纹的毛边，经过二值化处理，得到黑白分明的图像，再细化图像使指纹变成清晰的线条图像，得到准确、清晰的指纹图像。极大地增强了指纹图像识

2、别率。[关键词]指纹图像；图像增强；图像分割；二值化doi：10.3969/j.issn.1673-0194.2018.03.077[中图分类号]TN911[文献标识码]A[文章编号]1673--0186-021引言每个人指纹具有唯一的纹理结构，指纹上的特征信息给认证提供了依据。由指纹采集器得到的指纹图像有很多的噪声，例如指纹不洁、干、湿、扭曲等原因都产生噪声。在进行识别之前对指纹图像进行一系列处理，把它变成一幅清晰的点线图，以便于提取正确的指纹特征，增强图像的可识别性。2指纹图像特征及预处理为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利

3、用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。指纹由脊线和谷线组成的，指纹上突起的线条通常叫做脊线，凹下去的线叫做谷线。指纹的局部特征是特征点，包括指纹的中心点、三角点、端点、分叉点。指纹图像的预处理过程一般包括图像规格化、图像增强、图像分割、二值化、图像细化和细节点提取等过程[1]。3指纹图像规格化指纹图像的噪声造成灰度差异，所以要对图像的对比度和灰度进行

4、调整。规格化处理是针对于像素进行的，图像脊线和谷线的结构特征并不会改变。设I为图像上的像素点，G为规格化后的指纹图像，图像为W×H矩阵，定义M为均值，V为方差，根据公式可得规格化后的图像G[2]。4利用直方图增强指纹图像图像规格化之后需要进行指纹图像增强，即增强指纹纹理的清晰度，增加指纹脊线和谷线的对比度，使线与线之间更加清晰，突出指纹的纹理特征，例如分叉点、端点等。空域处理直方图修正法，可以近似认为是图像灰度分布的概率，通过图像直方图反映图像的统计特征。设图像在点的灰度分布密度函数为p，那么图像的灰度密度函数[3]见公式。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我

5、们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。其中D定义图像的区域，S代表区域D的面积。在通常情况下，要精确得到图像的灰度分布函数比较困难，通常用图像的直方图来代替。设N为一幅数字图像的总像素个数，灰度级设有L个，nk为第k个灰度级中所具有灰度rk的像素总数。则第k个灰度级在图像中出现的概率公式如下：然后对图像进行直方图均衡化

6、处理。它是一种经过数学变换，使输出图像变成具有均匀概率密度分布的新图像变换算法[4]，也就是灰度级分布比较均匀的图像，变换过程为：计算原始图像直方图各灰度级出现的频度：计算累计分布函数：计算变换后输出图像的灰度级gi，对映射后所计算出的各个灰度级的像素数目进行统计ni，i=，…，k，L-1计算输出图像直方图：通过fj和gi反映出来的映射关系对初始图像的灰度级进行修改，从而得到概率密度均匀分布的输出图像。通过以上算法对指纹图像进行直方图均衡化处理，效果如图1所示。可以看到图像效果明显改善，细节部分清晰了很多，而且可以看到处理后直方图呈现均匀分布。5图像区域分割在增强指纹图像基础上对指

7、纹图像的分割，它是将脊线与谷线基于灰度阈值的分割；将指纹区域与无图像区域分割是利用方差法分割[5]。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。方差法是