若干指纹图像增强算法研究

自动指纹识别技术是一项重要的生物特征识别技术,已经广泛地应用于身份认证的各个领域。在实际的使用中,受到采集设备和手指条件的制约,采集到的指纹图像在提取指纹图像特征之前必须进行增强处理,指纹图像增强方法的研究是自动指纹识别过程中的一个重要环节。 现有的指纹图像增强算法存在两个问题:算法复杂度较高、运算耗时;算法适应性较差。本文主要针对以上两个问题开展了一些研究工作。针对基于Gabor滤波的指纹图像增强算法面临的参数估计问题,在空域上提出了一种通过Radon变换估计指纹图像纹线方向和频率的方法,该方法能够准确有效的估计出指纹图像的方向和频率;在频域上提出了基于小波域的指纹图像Gabor滤波增强算法,该方法能够有效的抑制高频扰动对Gabor滤波参数估计的影响。针对已有的方向滤波模板设计存在的欠缺,提出了一套完整的指纹图像方向滤波增强算法,该算法在得到平滑的块方向场的基础上,构造了八方向的平滑滤波模板和锐化滤波模板来实现对指纹图像的滤波。鉴于指纹图像本身具有的模糊性,提出了将模糊增强和方向滤波增强相结合的指纹图像增强算法,该算法通过模糊增强降低指纹图像的模糊性,再通过方向滤波达到最终的增强结果。实验结果表明,本文提出的新算法在缩短运算时间的同时,获得了更好的增强效果。