一种指纹图像增强方法

摘要

本发明公开了一种指纹图像增强方法，目的是消除方向效应的同时，缩小滤波器尺寸，以减少增强指纹图像需要的运行时间。其特征在于设计一个新的滤波器，采用滤波器增强指纹图像I，利用公式对图像I进行多次增强，得到增强后的图像E。采用本发明能够有效地增强指纹图像，能够以相对少的计算量消除方向效应，在消除方向效应的前提下，采用本发明进行增强所需要的运行时间大大减少。

主权项

1.一种指纹图像增强方法，其特征在于包括以下步骤：第一步，设计一个滤波器，该滤波器为：$c(x,y,d,\theta )=h\left(\pi \sqrt{\frac{x^2+y^2}{d}}\right)\cos \left(\frac{\mathrm{\lambda \pi Y}}{d}\right)$Y=xsinθ-ycosθ其中x和y是坐标，d和θ分别为局部纹路间距和纹路方向，是函数的自变量，λ=2.181268；待增强的图像I的第y行第x列的像素(x,y)灰度为I(x,y)，0≤x≤width-1，0≤y≤height-1，width为图像I的宽度，height为图像I的高度；第二步，采用滤波器增强指纹图像I，得到增强后的图像E，方法是：2.1t=0，t为增强次数的循环控制变量；2.2初始化像素(x,y)为图像I左下角像素，x=0，y=0；2.3若像素(x,y)为背景像素，则：E在(x,y)处的灰度值E(x,y)=255，转2.9；若像素(x,y)不为背景像素，执行2.4；2.4d＝像素(x,y)处的纹路间距，θ＝像素(x,y)处的纹路方向，滤波器尺寸初始化图像E在(x,y)处的灰度值E(x,y)=0；初始化滤波器的坐标变量(i，j)，2.5 E(x,y)=E(x,y)+I′(x+i,y+j)c(i,j,d,θ)，其中$I^{\prime }(x+i,y+j)=\left\{\begin{array}{cc}I(x+i,y+j)& 0\le x+i<\mathrm{width},0\le y+j<\mathrm{height}\\ 0& \mathrm{else}\end{array}\right.;$2.6 i＝i+1；2.7若转2.5；否则执行2.7.1：2.7.1j＝j+1；2.7.2若转2.5；否则执行2.8；2.8若E(x,y)>255，则E(x,y)=255；若E(x,y)<0，则E(x,y)=0；若0≤E(x,y)≤255，则E(x,y)保持不变；2.9 x=x+1；2.10 若x<width，转2.3；否则：2.10.1 x=0，y=y+1；2.10.2 若y<height，转2.3；否则执行2.11；2.11 t=t+1；2.12 若t<T，将E拷贝到I，转2.2；否则结束，此时E中保存着将I增强T次后的增强结果，T是增强的次数，由指纹图像质量决定。