陈婧张苏1算法原理及过程37.PDFVIP

大理学院学报 第14卷 第6期 2015年6月 JOURNALOFDALIUNIVERSITY Vol.14 No.6 Jun. 2015 ［DOI］10.3969/j.issn. 1672-2345.2015.06.010 Gabor滤波在指纹增强算法中的应用研究 陈 婧，张 苏 （大理学院工程学院，云南大理 671003） ［摘要］在自动指纹识别过程中，指纹图像增强起着关键性的作用。根据指纹自身脊线的纹理特点加之Gabor滤波器在方向性 和频率选择性方面的优良特性，对Gabor滤波在指纹增强算法中的应用做了研究，结果表明，能提高自动指纹识别的效率。 ［关键词］指纹特征；图像增强；算法 ［中图分类号］TP399 ［文献标志码］A ［文章编号］1672-2345（2015）06-0037-05 指纹识别原理决定了指纹识别的算法的研究 的功能及增强指纹脊线和谷线的对比度；缺点是在 与发展，算法的设计与实现是指纹识别系统的心 处理低质量的指纹上很难根据经验设计出相应的 〔2〕 脏，决定了整个系统的性能。指纹图像经均衡化处 方向滤波器模板。Greenberg等 设计具有自适应 理后，虽然提取出了有效信息的指纹区域，但在这 能力的各向异性滤波器，既可滤去噪声又能保持指 些信息里仍然会掺杂着一些不可避免的噪声，这些 纹的纹线结构，缺点是对指纹纹线变化的适应能力 噪声会降低指纹图像的脊线和谷线的对比度，进而 不高。基于以上两种方法的局限性都在于没有考 〔3〕 增加后续处理的难度。为此，指纹图像增强的目的 虑到指纹纹线的频率信息，Hong 提出了在方向和 是减少噪声干扰，提高指纹脊线和谷线的对比度以 频率选择性的性能上都考虑到的二维Gabor滤波 及对断裂纹线进行修复等。 器，其优点表现在对指纹图像的增强的效果明显， 指纹图像增强是基于数字图像处理中图像增强 但缺点是会损坏指纹纹线方向变化剧烈的区域、改 技术来进行的，主要分为两大类：空间域方法和频域 变脊线和谷线的位置及比例关系，因此不能很好保 方法。前者直接对图像的像素进行操作，后者主要 留指纹的细节特征等。 是以修改图像的傅里叶变换为基础的。指纹图像 频域滤波法是根据指纹纹理在时域上呈周期 增强技术就是根据指纹本身所具有的纹理特征来 分布，则变换到频域上时，指纹频谱的能量就会集 设计滤波器，达到尽量修复低质量指纹图像的目的。 中在某一频率这一特征进行指纹图像增强处理。 〔4〕 Sherlock 提出了基于频域的方向滤波算法。其原 1 算法原理及过程 理是频域上构造多个方向的滤波器，提取出对应方 空间滤波法原理简单直观，OGorman和Nicker⁃ 向的频谱信息滤除其它方向的频谱信息，随后再变 〔1〕 son 较早提出采用方向滤波器进行指纹图像增 换到在空域上，重新组合指纹图像的方向信息最终 强。其原理是根据指纹脊线的方向来构造方向滤 得到完整的增强图像。此法的优点是采用指纹图 波