[发明专利]一种基于一维滤波的指纹图像增强方法

说明书

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，特别涉及指纹识别技术中的指纹图像处理技术。

背景技术

生物特征识别技术是为了进行身份验证而采用自动技术测量其身体的特征或是个人的行为特点，并将这些特征或特点与数据库的模板数据进行比较，完成认证的一种解决方案。作为生物识别技术中最为成熟和方便的成员，指纹识别技术已成功应用于社会的各个领域。如：门禁、考勤系统、电子商务、ATM自动提款机以及罪犯身份鉴定系统等。依赖指纹识别技术建立的指纹自动识别系统作为一种安全可靠的身份识别方法，随着光学扫描技术和RFID技术的发展，个人的指纹信息能够潜入到IC中，使得指纹识别可以在更广泛的领域中得以发展。详见文献Anil Jain，On-Line Fingerprint Verification，IEEE TRANSACTIONS ON PATTERNANALYSIS AND MACHINE INTELLIGENCE，VOL.19，NO.4，APRIL 1997；和文献：Anil K.Jain，Arun Ross，Salil Prabhakar，“An Introduction to Biometric Recognition”，IEEE Transaction onCircuits and Systems for Video Technology，Volume 14，No.1，pp4-20，2004所述。

在指纹自动识别系统中，指纹图像增强是一项关键的技术，指纹图像增强的目的有：(1)平滑噪声，(2)提高指纹中脊线和谷线的对比度，(3)连接断裂的脊线和谷线。然而，指纹采集过程中通常伴随着各种各样的噪声，一部分是由于采集仪器造成的，如采集仪上的污质，仪器参数设置的不巧当等。另外一部分是由于手指的状态造成的，如手指的过干，太湿，伤疤，脱皮等。这些噪声的存在，往往会导致指纹特征的提取与原来指纹的特征会产生很大的偏差。目前已有的算法中，虽然有比较好的指纹增强算法，但是要消耗大量的时间，因此我们旨在设计一种既能得到较好增强效果，又能节省时间的指纹增强算法。详见文献JoachimWeickert.Coherence-Enhancing Diffusion Filtering.International Journal of Computer Vision，Vol.31，No.2/3，pp.111-127，April 1999；Lin Hong，Yifei Wan，and Anil Jain.Fingerprint ImageEnhancement：Algorithm and Performance Evaluation.IEEE TRANSACTIONS ON PATTERNANALYSIS AND MACHINE INTELLIGENCE，VOL.20，NO.8，AUGUST 1998和文献JianxinChen，Jie Tian.Low quality fingerprint enhancement based on frequency filtering.Symposium of4th biometric recognition.Dec.2003所述。

目前常用的指纹图像增强算法有：

(1)Gabor滤波增强。Lin Hong，Yifei Wan，and Anil Jain.Fingerprint Image Enhancement：Algorithm and Performance Evaluation.IEEE TRANSACTIONS ON PATTERN ANALYSIS ANDMACHINE INTELLIGENCE，VOL.20，NO.8，AUGUST 1998

(2)基于FFT的频率增强算法。Jianxin Chen，Jie Tian.Low quality fingerprint enhancementbased on frequency filtering.Symposium of 4th biometric recognition.Dec.2003

(3)基于知识的指纹增强算法。Luo X.，Tian J.Knowledge based fingerprint imageenhancement.Proceedings of International Conference on Pattern Recognition，2000，IV：783～786