一种免接触光学指纹图像采集方法和系统

摘要

本发明涉及一种免接触光学指纹图像采集方法，当手指靠近指纹传感器窗口时，光源在不同的位置照射手指，形成手指指纹不同投影方向的轮廓阴影，用图像传感器将手指指纹不同阴影方向的阴影图像摄取下来，再经过图像亮度均匀化、图像合成运算两个处理过程，产生一幅清晰可辨的手指指纹图像。该系统主要包括可控光源、光学成像镜头、图像传感器、光源同步控制装置和图像处理运算装置；图像处理运算装置中存储有带图像亮度均匀化算法、图像合成算法的程序，配置3个或3个以上的照明光源。本发明的有益效果是：提供了一种采集指纹时避免发生形变，免受接触污染，不留指纹残痕的指纹采集方法和设备，识别率高及误差率极小。

主权项

1、一种免接触光学指纹图像采集方法，其特征在于：将3个或3个以上的同色光照明光源，匀称分布在同一光源平面内，该光源平面位于图像传感器与传感器窗口之间，且与图像传感器窗口平行；光源平面中心应与传感器窗口中心、光学成像镜头的光轴处在同一条中轴线上；当手指靠近指纹传感器窗口时，依次打开各个照明光源，在各光源照明瞬间，用图像传感器逐一将手指不同阴影方向的阴影图像摄取下来，即在一个时间段内摄取多帧阴影图像，再经过图像亮度均匀化、图像合成运算两个处理过程，产生一幅清晰可辨的手指指纹图像；所述的阴影图像进行图像亮度均匀化处理，具体步骤如下：1. 1)、设所摄取的关于手指不同阴影方向的图像为Ik(i，j)，它是一帧大小为M×N的图像矩阵，I(i，j)表示第i行第j列处像素的灰度值，Ik(i，j)为一组依次摄取的多帧关于手指不同阴影方向的灰度图，下标k是各帧图像的编号；1. 2)、构建数字滤波器A，它是一个(2n+1)×(2n+1)的方阵，该方阵中每一个元素aij的取值计算公式为aij＝22n-|i-n|-|j-n|，其中i和j分别表示该方阵中各元素所在行、所在列的序数；1. 3)、用数字滤波器A分别对各帧灰度图像Ik(i，j)作卷积运算，即Ck(i，j)＝Ik(i，j)*A，过滤原图中的高频分量，获得多帧只保留了必要低频分量的图像模板Ck(i，j)；1. 4)、分别对各上述图像模板Ck(i，j)进行反色处理，即：Rk(i，j)＝255-Ck(i，j)，得到反色图像模板Rk(i，j)；1. 5)、用反色图像模板Rk(i，j)，分别向各自对应的各帧原图Ik(i，j)进行亮度均匀化处理，即获得多帧保留必要轮廓信息，亮度均匀的图像Mk(i，j)。