基于加博濾波的指紋增強(qiáng)和紋理匹配.pdf

1、近年來(lái)，以指紋為代表的生物特征識(shí)別技術(shù)引起了人們的廣泛關(guān)注。指紋識(shí)別技術(shù)以其可靠性、穩(wěn)定性在生物特征識(shí)別領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。準(zhǔn)確、可靠地特征提取是確保自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)性能的前提和基礎(chǔ)，而指紋增強(qiáng)和匹配對(duì)指紋特征提取的準(zhǔn)確性和指紋最終的匹配結(jié)果有著直接的影響。本文結(jié)合加博濾波，對(duì)指紋增強(qiáng)和紋理匹配方法進(jìn)行了研究。 本文的主要工作分為指紋增強(qiáng)和紋理匹配兩個(gè)方面，其中指紋增強(qiáng)包括綜合使用指紋質(zhì)量和加博濾波的指紋增強(qiáng)，綜合使用指紋指紋

2、碼特征向量和加博濾波的指紋增強(qiáng)。紋理匹配包括傳統(tǒng)紋理匹配的實(shí)現(xiàn)，紋理匹配算法的改進(jìn)和使用指紋質(zhì)量的紋理匹配。 綜合使用指紋質(zhì)量和加博濾波的指紋增強(qiáng)：本方法采用自適應(yīng)方法估計(jì)指紋圖像的平均紋線距離作為加博濾波器的參數(shù)，并將圖像質(zhì)量測(cè)量評(píng)價(jià)結(jié)果應(yīng)用于指紋增強(qiáng)，提出了一種綜合使用圖像質(zhì)量和加博濾波的指紋增強(qiáng)方法。首先，利用大窗口頻譜分析方法估計(jì)指紋的平均紋線頻率，構(gòu)造八個(gè)不同方向的加博濾波器模板；然后，利用加博濾波器分別對(duì)原始指紋圖像

3、進(jìn)行濾波處理，得到八幅濾波后圖像：最后，利用指紋圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)因子對(duì)這八幅圖像擇優(yōu)合成最終的增強(qiáng)圖像。在典型指紋圖像上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本方法在一定程度上克服了傳統(tǒng)的圖像分塊加博增強(qiáng)方法在指紋模式區(qū)性能表現(xiàn)不佳的問(wèn)題。同時(shí)，由于該方法不依賴圖像紋線方向，自適應(yīng)獲取紋線頻率這一加博濾波參數(shù)，對(duì)低質(zhì)量指紋圖像表現(xiàn)出較強(qiáng)的魯棒性。 綜合使用指紋碼特征向量和加博濾波的指紋增強(qiáng)：采用自適應(yīng)方法估計(jì)指紋圖像的平均紋線距離作為加博濾波器的參數(shù)，并

4、將指紋碼特征向量應(yīng)用于指紋增強(qiáng)，提出了一種綜合使用圖像碼特征向量和加博濾波的指紋增強(qiáng)方法。首先，利用大窗口頻譜分析方法估計(jì)指紋的平均紋線頻率，構(gòu)造八個(gè)不同方向的加博濾波器模板：然后，利用加博濾波器分別對(duì)原始指紋圖像進(jìn)行濾波處理，得到八幅濾波后圖像；最后，根據(jù)指紋碼特征向量獲得的數(shù)據(jù)對(duì)這八幅圖像擇優(yōu)合成最終的增強(qiáng)圖像。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本方法不但具有綜合使用指紋質(zhì)量和加博濾波的指紋增強(qiáng)方法所具有的優(yōu)點(diǎn)，而且比指紋質(zhì)量因子更能準(zhǔn)確表示指紋紋理清

5、晰程度，有效地減少了增強(qiáng)圖像合成中壞塊的產(chǎn)生。紋理匹配：本文實(shí)現(xiàn)并改進(jìn)的基于加博濾波的紋理匹配同時(shí)利用指紋的局部特征和指紋全局特征，不單純依賴局部細(xì)節(jié)特征，適合細(xì)節(jié)特征缺少、偽點(diǎn)較多的指紋的匹配，彌補(bǔ)了基于細(xì)節(jié)點(diǎn)的匹配方法的不足。紋理匹配依靠輸入指紋指紋碼與模板指紋指紋碼之間歐拉的比較，確定兩幅指紋是否同源指紋。其中，指紋碼的獲?。菏紫?，以核心點(diǎn)為中心將這八幅圖像劃分成扇形區(qū)域；然后，構(gòu)造八個(gè)不同方向的加博濾波器模板，利用加博濾波器分別

6、對(duì)原始指紋圖像進(jìn)行濾波處理，得到八幅濾波后圖像；計(jì)算每個(gè)扇形區(qū)域的指紋碼；最后，將八幅圖像的扇形區(qū)域按照一定的順序編成指紋碼。另外，本文對(duì)上述紋理匹配方法進(jìn)行了一些改進(jìn)，對(duì)指紋核心點(diǎn)比較接近指紋圖像邊緣，指紋碼部分區(qū)域在指紋圖像有效區(qū)域外的情況進(jìn)行特殊處理，對(duì)采偏、有效面積較少的指紋也能正常進(jìn)行編碼。實(shí)驗(yàn)表明，本文實(shí)現(xiàn)并改進(jìn)的紋理匹配算法可以有效識(shí)別輸入指紋。 使用指紋質(zhì)量特征向量的紋理匹配：將新的特征向量應(yīng)用于紋理匹配，進(jìn)行了