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基于非平稳信号频谱分析的指纹图像增强算法

数据采集与处理 2008年第1期23卷 35-39页

作者：彭章平彭小奇伍更新中南大学物理科学与技术学院长沙410083

把指纹图像看作一种局部平稳总体非平稳的信号,研究了指纹图像的频谱特性,提出了一种基于统计学的指纹方向和频率估计方法。在此基础上,基于方向一致性分析和频率分析,提出了方向和频率校正算法。实验结果表明,该算法对指纹图像有显著... 详细信息

把指纹图像看作一种局部平稳总体非平稳的信号,研究了指纹图像的频谱特性,提出了一种基于统计学的指纹方向和频率估计方法。在此基础上,基于方向一致性分析和频率分析,提出了方向和频率校正算法。实验结果表明,该算法对指纹图像有显著的增强效果,并有效地提高了指纹细节特征提取的准确率。

关键词：指纹识别指纹图像增强频谱分析

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指纹图像增强方法的研究与实现

指纹图像增强方法的研究与实现

作者：石统帅山东师范大学

学位级别：硕士

在自动指纹识别系统中，有四个处理步骤，本文将从其第二个处理步骤，图像预处理中指纹图像增强的方法进行比较深入的研究。本文充分结合了指纹图像的细节特征，以此来保证图像增强后的质量。本文研究的主要工作有：首先，本文对指纹... 详细信息

在自动指纹识别系统中，有四个处理步骤，本文将从其第二个处理步骤，图像预处理中指纹图像增强的方法进行比较深入的研究。本文充分结合了指纹图像的细节特征，以此来保证图像增强后的质量。本文研究的主要工作有：首先，本文对指纹的基本细节特征做了简单的总结和分析，依据这些细节特征及其算法，提出一种新的指纹图像分割算法——引入极大熵的模糊均值的改进算法（SMEC）。SMEC是基于模糊聚类算法的，是对MEC算法的改进。通过与FCM算法进行试验对比，可得，该算法的聚类中心具有很高的敏感性，提高了算法的整体鲁棒性，并且算法收敛速度快。实验结果表明，用于指纹图像的分割具有较好的效果。其次，本文提出了对分割后的指纹图像区域进行边缘检测，所运用的方法是基于模糊聚类算法的方法。运用本文提出的SMEC算法提取图像边缘的细节信息，实现了对图像边缘的提取处理。使指纹图像边缘更加清晰平滑，同时实现了边缘加强。最后，对分割的图像边缘提取后，对合并后的图像做均衡化处理。从文中介绍的各种直方图均衡化算法中，做了简单的介绍和分析，选取了具有显著优势的累积分布函数直方图均衡化方法。为了使增强的图像具有更高的稳定性，先对图像的直方图进行剪切，避免增强过度。本文在提出一种改进的模糊聚类算法给指纹图像进行分割的同时，结合了图像的边缘检测和直方图均衡化方法对指纹图像进行增强处理，充分考虑了指纹图像自身具有的特征，并且实现了双重增强。本文的使用是Matlab7.0软件作为实验测试的环境，运用本文的方法与用其他增强方法进行了图像结果的比较。从最终的实验结果中就可以看出，本文的方法使指纹图像得到一定程度的增强，提高了图像质量，为后续的图像处理工作提供了高质量的指纹图像，具有一定的应用价值。

关键词：指纹图像增强模糊均值算法 SMEC 边缘检测累积分布函数直方图均衡化

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一种新型自适应指纹图像增强算法

计算机工程与应用 2011年第30期47卷 180-182,187页

作者：陈宁曾勇中南大学信息科学与工程学院长沙410083

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... 详细信息

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。

关键词：自适应Gabor滤波器指纹图像增强方向一致性纹线频率

自适应的基于Gabor函数的指纹图像增强算法

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激光与红外 2008年第8期38卷 844-848页

作者：苑玮琦刘兆悦沈阳工业大学视觉检测研究所辽宁沈阳110023

针对实际应用时采集的指纹库中指纹图像纹线粗细和质量差别很大的情况,提出了一种根据纹线宽度自适应地决定Gabor滤波器变换窗大小的指纹图像增强算法。改进了方向图的算法,在小波变换之后的低频子图上进行方向估算。实验结果表明,基于... 详细信息

针对实际应用时采集的指纹库中指纹图像纹线粗细和质量差别很大的情况,提出了一种根据纹线宽度自适应地决定Gabor滤波器变换窗大小的指纹图像增强算法。改进了方向图的算法,在小波变换之后的低频子图上进行方向估算。实验结果表明,基于低频于图计算方向图使得运算速度和结果准确性均有提高,尤其对于低质量的指纹图像因为小波变换滤除噪声的作用,方向图准确性提高更为明显;自适应决定变换窗大小使Gabor滤波器能更好地发挥连接断线和分离粘连的作用,处理过粗或过细指纹时更具优越性。

关键词： Gabor滤波器指纹图像增强方向图

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区域指纹图像增强技术的研究

传感器与微系统 2007年第10期26卷 22-24页

作者：李兴春李恒文赵胜刚王宏曾卓斌五邑大学信息学院广东江门529020 山东科技大学机电学院山东青岛266510

指纹识别技术是指通过计算机,利用人体所固有的指纹生理特征来进行个人身份鉴定的技术。它本质上是模式识别技术的一个分支。指纹图像增强技术可以有效地加强指纹的脊线特征,确保特征提取算法的性能对指纹图像的质量具有足够的鲁棒性,... 详细信息

指纹识别技术是指通过计算机,利用人体所固有的指纹生理特征来进行个人身份鉴定的技术。它本质上是模式识别技术的一个分支。指纹图像增强技术可以有效地加强指纹的脊线特征,确保特征提取算法的性能对指纹图像的质量具有足够的鲁棒性,为指纹细节的提取和匹配识别奠定可靠的基础。依据Gabor滤波器能够同时对图像局部结构的方向和空域频率进行解析的特性,介绍了一种基于二维Gabor滤波的指纹图像增强方法,提出了利用Soble算子求解方向梯度进而计算出指纹脊线方向的方法和脊线频率的方法。算法经意大利波格尼亚大学构造的指纹库的一个子集Fingdb得到了验证。

关键词：指纹图像增强指纹识别 Gabor滤波器 Soble算子

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基于自适应方向滤波器的指纹图像增强

微电子学与计算机 2009年第3期26卷 185-188页

作者：卞维新徐德琴安徽师范大学数学计算机科学学院安徽芜湖241000

指纹图像增强在自动指纹识别系统中有着非常重要的地位,是指纹识别系统研究的重点之一.根据现有方向滤波器的特点和使用,采用一种基于指纹方向图的具有大小自适应性的方向滤波器对指纹进行滤波增强,较好地解决了方向滤波器滤波时的速度... 详细信息

指纹图像增强在自动指纹识别系统中有着非常重要的地位,是指纹识别系统研究的重点之一.根据现有方向滤波器的特点和使用,采用一种基于指纹方向图的具有大小自适应性的方向滤波器对指纹进行滤波增强,较好地解决了方向滤波器滤波时的速度和实现优化问题.

关键词：指纹图像增强方向滤波器方向图

基于NSCT和STFT的指纹图像增强算法的研究

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基于NSCT和STFT的指纹图像增强算法的研究

作者：黄超广西大学

学位级别：硕士

指纹图像增强作为指纹识别技术中的关键步骤,为了保证指纹识别系统的鲁棒性,对采集的原始指纹图像采用增强算法进行增强处理是非常必须的。针对低质量的指纹图像,本文研究并实现了一种基于NSCT和STFT的指纹图像增强算法。算法的实... 详细信息

指纹图像增强作为指纹识别技术中的关键步骤,为了保证指纹识别系统的鲁棒性,对采集的原始指纹图像采用增强算法进行增强处理是非常必须的。针对低质量的指纹图像,本文研究并实现了一种基于NSCT和STFT的指纹图像增强算法。算法的实现主要分为两个阶段,第一阶段是指纹增强的预处理,第二阶段是滤波增强处理。在预处理阶段,算法首先对原始指纹图像进行NSCT分解变换,接着对变换后的各高频子带系数采用分层阈值函数进行修正,最后根据修正后的系数进行逆NSCT变换重构去噪后的指纹图像。在滤波增强阶段,算法首先对去噪后的指纹图像进行STFT分析,接着采用概率近似的方法估计指纹图像局部区域的纹线方向和频率,最后构造相应的具有方向和频率选择特性的带通滤波器对指纹图像进行滤波增强处理。在指纹增强的预处理阶段,与其它去噪算法相比,本文算法得到的PSNR值最高,比基于小波去噪算法高出近3.2dB,比基于Contourlet去噪算法高出近1.5dB;在滤波增强阶段,本文算法特征点提取的平均错误率比Gabor增强方法减少了10.69%。实验结果表明,本文基于NSCT和STFT的指纹图像增强算法在有效地抑制噪声的同时能更好的保留指纹图像边缘纹理等细节信息,得到的纹线比较清晰,并且在纹线断裂和粘连处都有很好的增强效果。

关键词：指纹图像增强指纹识别 NSCT STFT

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若干指纹图像增强算法研究

若干指纹图像增强算法研究

作者：李利西安邮电学院

学位级别：硕士

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... 详细信息

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。

关键词：指纹图像增强 Radon变换 Gabor滤波方向滤波模糊增强

基于Steerable滤波器的指纹图像增强算法及增强系统FPGA实现

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基于Steerable滤波器的指纹图像增强算法及增强系统FPGA实现

作者：邓路平西安电子科技大学

学位级别：硕士

目前指纹识别已成为生物特征识别领域中应用最为广泛的一项技术。指纹图像预处理在指纹识别技术中占据重要的地位，而指纹图像增强技术又是指纹图像预处理的核心，得到了广泛而深入的研究。直至今日，业内已有很多性能比较好的指纹图像... 详细信息

目前指纹识别已成为生物特征识别领域中应用最为广泛的一项技术。指纹图像预处理在指纹识别技术中占据重要的地位，而指纹图像增强技术又是指纹图像预处理的核心，得到了广泛而深入的研究。直至今日，业内已有很多性能比较好的指纹图像增强算法，但是这些算法应用于日趋小型化的移动指纹识别设备中还面临很多问题。基于以上背景，提出了一种性能优异且适合应用于嵌入式系统的指纹图像增强算法，本文所研究的主要工作有： 1)提出了基于Steerable滤波器的指纹图像增强算法，该算法主要包括对比度级增强、指纹方向场提取、方向平滑、方向场和频率场提取、Steerable滤波等几个过程。其创新点在于改进Steerable滤波器并应用于指纹方向场提取和指纹图像增强。另外、Steerable滤波器的方向分离特性，适合应用在具有并行处理性的嵌入式系统中，例如FPGA。 2)设计并构建了一个基于FPGA的指纹图像增强系统，实现了指纹增强算法中的部分功能，该系统包括指纹图像采集、图像增强和图像显示等三个主要模块，主要采用Verilog HDL硬件描述语言设计。在设计中，采用了二维查找表法实现三角函数，该方法既能避免设计过程中的一些浮点运算，同时又能有效地解决一维查找表方法需要很大容量的储存器来储存所有可能结果的问题。

关键词：指纹识别指纹图像增强 FPGA Steerable滤波器嵌入式系统