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《人工智能及识别技术ATP391指纹图像预处理和特征提取》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第32卷第16期计算机工程2006年8月Vol.32№16ComputerEngineeringAugust2006·人工智能及识别技术·文章编号：1000—3428(2006)16—0190—03文献标识码：A中图分类号：TP391指纹图像预处理和特征提取1,21刘灵丽，李丽娟(1.湖南大学计算机与通信学院，长沙410082；2.湘南学院计算机系，郴州423000)摘要：根据指纹的固有规律，提出了一套较完整的指纹图像预处理和特征提取算法。改进了指纹脊线频率求取算法和二值图像去孔噪声算法，并提出了一种新的滤除指纹伪特征点的方法。通过对上百幅不同质量的指纹图像进行测试，获得了较好的效果
2、。关键词：指纹；预处理；特征提取PreprocessingandMinutiaeExtractionofFingerprintImage1,21LIULingli,LILijuan(1.CollegeofComputerandCommunication,HunanUniversity,Changsha410082;2.DepartmentofComputer,XiangnanUniversity,Chenzhou423000)【Abstract】Asetalgorithmforpreprocessingandminutiaeextractionoffingerprintimageis
3、proposedinthispaper.Itisbasedontheanalysisoftheinherentfeatureoffingerprint.Themethodtogetridgefrequencyandthemethodtoeliminateholesofbinaryimageareproposed.Besides,anewapproachtoeliminatefalseminutiaeofthinnedfingerprintimageispresented.Theseproposedalgorithmshavebeenwidelytestedandcheckedforh
4、undredsoffingerprintimagesandexcellentresultsareobtained.【Keywords】Fingerprint;Preprocessing;Minutiaeextraction自动指纹识别技术一般是基于指纹的细节特征提取和1.2脊线方向计算匹配的。指纹的细节特征主要指脊线端点和分叉点。端点和指纹图像的脊线方向表明指纹的内在特性，在指纹图像分叉点的提取精度和匹配程度决定指纹识别系统的性能好分析中起着重要作用，目前有很多求脊线方向的算法，本文[1]坏。由于多种因素的影响，在提取指纹特征前必须对输入的采用如下算法：指纹图进行预处理，预处理的目的
5、是：去除原图像中的噪声，(1)将图像分成互不重叠的W×W(本实验取15×15)的子块；把它变成一幅清晰的二值点线细化图，以便于提取正确的指(2)计算块中每个像素的梯度Gx和Gy；纹特征。然而，由于图像本身的质量问题和预处理过程中也(3)计算每块图像的脊线方向：i+w/2j+w/2可能带来某些噪声，从细化后的指纹图像中直接提取的细节22Vy(i,j)=∑∑(Gx(,)uv−Gyuv(,))特征还存在一些伪特征。本文提出了一套较完善的指纹预处u=i-w/2v=j-w/2i+w/2j+w/2理算法，包括规格化、图像分割、脊线方向计算、脊线频率Vx(i,j)=∑∑2Gx(,)uvGyuv(,
6、)u=i-w/2v=j-w/2计算、图像增强、二值化、二值滤波和细化等步骤；改进了1−1⎛⎞Vy(i,j)指纹脊线频率求取算法和二值图像去除孔噪声算法，并给出θ(,)ij=tan⎜⎟2V⎝⎠x(i,j)了一种较实用的滤除伪特征的方法。1.3脊线距离和频率计算1预处理算法在指纹图像的前景区，沿着垂直于脊线的方向，图像灰1.1规格化和图像分割度分布近似为正弦波，该正弦波的频率可视为指纹局部区域规格化是把不同原图像的平均灰度和对比度调整到一个的脊线频率。它和脊线方向一样，也是指纹图像的一个重要固定的级别，为后续处理提供一个较为统一的图像规格。本属性。利用脊线频率和方向，可以有效地对指纹图像
7、进行滤实验使用的指纹输入设备是Veridicom公司推出的第3代半波增强。脊线频率的计算方法如下[1]：导体指纹传感器FPS200。获取的图像是256级灰度图像，大(1)对指纹图像中的任意一个子块(i,j)(i,j为子块图像中心小是256×300像素，分辨率为500dpi。实验中期望灰度均值的横坐标和纵坐标)，建立一个以像素点(i,j)为中心的方向窗和方差分别取140、600。图像分割是把指纹前景区与背景区口N×S(本文取33×17)，其窗口的边框与指纹脊
