基于特征图规正的虹膜图像自适应Gamma校正方法-燕山大学学报.PDFVIP

卷 期 燕山大学学报 年 月 文章编号：1007-791X (2010) 02-0173-07 基于特征图规正的虹膜图像自适应Gamma 校正方法 马琳 ，王钧慧 ，王宽全 ，张大鹏 （ 哈尔滨工业大学 计算机科学与技术学院，黑龙江 哈尔滨 ； 香港理工大学 计算机系，香港） 摘 要：在虹膜图像采集过程中产生的光斑使得整幅虹膜图像的照度不均匀。为了消除照度不均匀对特征提取 的影响，本文提出了一种基于特征图规正的自适应Gamma 校正方法。该方法将虹膜图像的特征图作为Gamma 校正的依据，把距离因素考虑到Gamma 校正中，而且利用模拟退火算法实现了关键值Gamma 的自适应调整。 该方法使Gamma 值的变化更加趋于合理，提高了Gamma 矫正对光照变化的适应能力，避免了较正后图像的失 真。实验证明该方法不仅可以尽可能的提高图像的质量，而且对校正后的图像进行边缘提取，可以获得更加清 晰连续的边缘。 关键词：虹膜图像；修正的Gamma 校正；自适应；模拟退火 中图分类号：TN911.73 文献标识码：A 引言 直方图均衡化是使图像灰度分布趋于均匀，它 对于一些灰度分布比较密集或者对比度较低的图 图像采集过程中光照对图像的影响一直是图 像能取得比较满意的效果 。同态滤波通过设计合 像内容理解的关键因素之一，有效克服光照影响是 适的滤波器，使得低频成分削弱，高频分量增强， 图像处理中不可缺少的环节 。本文中虹膜图像采 达到克服非均匀光照的目的 。 校正方法 集使用了双光源 进行，来自光源的入射光在 在克服光照影响方面具有很强的优势，尤其在视频 虹膜表面形成镜面反射，引起虹膜表面颜色的突变 系统中，线性光 通过 函数校正转 而形成光斑 （如图 ），致使虹膜图像上出现局部 换为非线性的视频信号，补偿了不同输出设备存在 高亮度与光照不均匀分布情 。现有的处理照度不 的颜色显示差异，从而使图像在不同的监视器上呈 均匀的方法主要有：直方图均衡 、同态滤波 、 现出相同的效果 。 校正方法通过对采集 校正 。 到的图像进行分析，估计出适合此类图像的 函数曲线来弱化光照影响，通过建立 值和像素值之间的非线性关系，使得 校正 能根据图像中每个像素的具 值进行适当的矫正， 从而使得受光照影响越严重的像素得到更明显的 矫正。 校正能够光照分布更加均匀，突出 纹理特征，使处理后的图像更适合于特征提取 。 由于虹膜图像亮度差异较大，直方图均衡化会 在图像中形成一些不连续的斑块。同态滤波技术会 在图像边界产生模糊效应，并涉及大量的时频转换 图 原始彩色虹膜图像 时间开销。而选择合适的 值是 校