[发明专利]联指分割系统

摘要

一种基于Mean shift算法和椭圆拟合的联指分割系统，属于图像处理范畴。对图像进行降噪滤波处理，消除图像采集过程的干扰；对各区域图形进行mean shift自适应操作，找出各区域的中心MRS，对有类指纹连接现象的图形进行插值操作，对图像进行椭圆拟合操作，计算平均椭圆偏转角度α，用这个角度旋转MRS，同时找出每个椭圆的最佳半径Radius；用梯形法去除非指纹区域的中心；对于MRS旋转过的情况，将MRS旋回原来的角度，再次运用椭圆拟合运算对指纹中心进行处理，进行椭圆规则化处理，画出矩形，矩形内的区域即为指纹区域。本发明建立在图像时域基础上，计算量小，而且能够处理手指偏转的情况，误差和失真较小。

主权项

一种联指分割系统，是一种基于Mean shift算法和椭圆拟合的指纹分割系统，其特征在于如下步骤：步骤1.对图像进行降噪滤波处理；具体步骤如下：步骤1‑1.计算图像的阈值(Threshold)，添加了一个Low的下限和一个Up的上限，当Low＞阈值＞Up，进行滤波，当阈值不在此范围内是，不进行滤波操作；步骤1‑2.进行非线性滤波加强：先进行阈值乘1.5倍的操作；当图像当前处理点的灰度值大于被加强了的阈值时，将当前灰度值乘1.5倍，否则将当前灰度值乘0.6倍；步骤1‑3.采用高斯滤波；步骤1‑4.对图像进行原图补偿；步骤1‑5.阈值的再判断：判断阈值是否符合要求，若不符合，则再次重复上述步骤，进行图像的再次滤波加强；若符合，则进入到下面步骤2；步骤2.进行各区域中心和各区域偏转角度确定，并以此判断是否有连指情况；具体步骤如下：步骤2‑1.对图像进行垂直投影，找出初始半径R0；再用Mean shift算法确定各区域中心Oi(i＝1，2，3……)；步骤2‑2.对步骤2‑1的结果点Oi进行比较，当结果点中的任意两点Oim与Oin的距离小于阈值threshold_distance时，则判断出现类指纹连接情况，跳出步骤2，进入步骤3；步骤2‑3.当没有出现类指纹连接时，对步骤2‑1得到的Mean Shift过程的结果点进行椭圆拟合操作，计算各区域形成的椭圆的主轴方向anglei(i＝1，2，3……)；通过自适应过程，找到最终半径Radius；步骤3.图像及各区域中心的旋转并分离开有类指纹连接情况的两个指纹；具体步骤如下：步骤3‑1.对于出现类指纹连接情况的图像；步骤3‑1‑1.进行椭圆拟合操作，得到椭圆角度，去除指纹连接点处的椭圆角度；排除误差大的点；计算椭圆角度的平均值(angle_average1)；步骤3‑1‑2.若angle_average1大于阈值threshold_angle进行图像的旋转，同时把上述Mean shift结果点进行旋转，角度为angle_average1；步骤3‑1‑3.对于出现类指纹连接情况，从步骤3中找到Mean shift结果中满足“连接准则”的标记点；取两点的平均X坐标，作为初始模糊收索点，然后利用垂直半投影算法，计算出准确的指纹连接点；在连接点处插入灰度为0半径为Radius的黑色像素带；调用“Mean shift算法”，对图像进行指纹半径Radius和所有指纹及类指纹中心的确定操作；步骤3‑2.对于未出现类指纹连接情况的图像；步骤3‑2‑1.计算椭圆角度的平均值(angle_average2)；步骤3‑2‑2.若angle_average2大于阈值threshold_angle进行图像的旋转，同时把上述Mean shift结果点进行旋转，角度为angle_average2；步骤4.对步骤3旋转之后的图像进行逻辑指纹判断，具体步骤如下：步骤4‑1.用梯形法去除非指纹干扰点；在每次最高点做梯形，去除梯形内的中心点；步骤4‑2.判断左右手；步骤5.对于步骤4处理后的图像，确定最终指纹区域；步骤5‑1.对去除干扰点之后的四个指纹中心F1，F2，F3，F4进行椭圆拟合操作，找出每个中心点对应的椭圆长轴w，短轴L以及指纹的偏转角度α；步骤5‑2.对每个椭圆的W和L伸缩搜索，当某个像素的周围平均灰度值大于阈值时，停止移动，记录此点为a1，a2，b1，b2；计算矩形的四个顶点c1，c2，c3，c4，作出矩形，即为指纹区域。