[发明专利]一种低质量指纹图像的修复方法及修复装置

说明书

本发明公开了一种低质量指纹图像的修复算法及装置，属于图像修复领域，包括以下步骤：1）对低质量指纹图像进行动态缩放；2）对缩放后的图像提取图像方向场；3）对原始低质量图像进行图像滤波处理；4）对滤波后的图像按方向场采取图像增强；5）对增强后的图像进行细化处理；6）搜索图像中的端点；7）评估图像纹线的连续性；8）比较图像纹线的连续性与纹线连续性门限，对于满足纹线连续性门限的图像，提取特征；对于不满足纹线连续性门限的图像，评估图像破损程度，对断裂的纹线做修复处理，修复处理后返回步骤7），直到满足连续性门限要求为止。本发明有助于减少计算量，加快计算速度，避免修复过程中误连，减少对周围纹线结构的破坏。

技术领域

本发明涉及指纹图像识别及修复技术领域，尤其涉及一种低质量指纹图像的修复方法及修复装置。

背景技术

指纹图像记录了人指纹的纹理特征，可以作为每个人特有的身份证明特征。指纹图像识别是一种常用的生物识别技术，识别过程主要分为指纹特征提取和指纹特征识别两个部分。

指纹特征提取是通过简化指纹图像，以特征点替代曲线结构，确保一定精度的前提下降低计算量，提高运算速度。特征提取前需要先对传感器采集到的指纹图像进行预处理，即一系列的图像计算过程，具体包括获取指纹图像的方向场、背景分离、均衡、平滑、二值化和细化。特征提取时，首先搜索两类特征点，对部分虚假特征点做过滤后，添加特征点周围的额外信息，完成图像特征提取。

指纹特征识别是通过对比不同指纹图像的特征，判断两幅图像是否属于同一枚指纹。特征识别过程包括预识别、配准和精确对比等步骤。同一枚指纹存在多个指纹图像，这些指纹图像和其他不同的指纹生成的图像相互间对比产生的最大值被作为对比门限，与同类图像对比产生的对比数值由这一门限划分为两个部分，用得分不小于该门限的图像总数除以参与对比过程的指纹图像库总数，就可以得到一套算法对应一套指纹库的识别率。

实际中对指纹图片进行识别时，在从指纹生物信息向数字信息转换的过程中，因为采集仪器的缺陷和指纹本身的破损，造成指纹图像纹线断裂、破碎和变形等，导致指纹图片难以被识别，因此需要一些方法修复指纹图像的缺陷。目前指纹图像的修复方法如专利号为CN101625724A公开的一种指纹图像修复方法，其步骤是对每一幅指纹二值图像，以线条端点为生长点，按照有限元生长规则进行有限元生长。该算法只适合修复简单的距离较近、方向偏差较小的断裂纹线；对于大方向偏差，计算量大，效率低，处理过程中容易误连，破坏周围的纹线结构。

发明内容

本发明所要解决的技术问题针对传统的指纹图像修复方法只适合修复简单的、距离较近、方向偏差较小的断裂纹线，对于大方向偏差的断裂纹线修复效率低且容易出现误连等，提出一种低质量指纹图像的修复方法及修复装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：

本发明涉及一种低质量指纹图像的修复方法，包括以下步骤：

1）对原始低质量指纹图像进行动态缩放处理；

2）对缩放后的图像提取图像方向场；

3）对原始低质量指纹图像进行图像滤波处理；

4）对滤波后的图像按方向场采取图像增强处理；

5）对增强后的图像进行细化处理；

6）搜索细化后图像中的端点；

7）评估图像纹线的连续性；

8）设置纹线连续性门限，比较图像纹线的连续性与纹线连续性门限，对于不满足纹线连续性门限的图像，对断裂的纹线做修复处理，修复处理后返回步骤7），直到满足连续性门限要求为止。

本发明修复后的图像可以进一步提取其指纹特征，用于进行后续的图像识别，进而提高图像识别的识别率。