[发明专利]基于有限元生长的指纹图像修复方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像处理过程控制方法，具体来说是一种指纹图像的修复方法。

背景技术

随着计算机技术和图像处理技术的发展，自动指纹识别的应用越来越广泛，在司法、网络、电子商务和考勤等方面的应用尤为突出。

由于年龄、职业和伤疤等多方面因素的影响，指纹图像传感器采集到的指纹图像的质量是参差不齐的，低质量指纹会给自动指纹识别系统的正常运行带来很大的困难，会降低系统的性能。因此，指纹图像修复算法对于提高自动指纹识别系统的性能具有重要意义。

经过对现有技术文献的检索发现，中国专利公开号CN 1421815A，公开日2003年6月4日，发明创造的名称为“基于知识的指纹图像增强方法”，该申请案公开了一种基于知识的指纹图像增强方法。

发明内容

本发明提供了一种根据指纹图像线条的自相似性，通过脊线复制对指纹图像进行修复的方法。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种指纹图像的修复方法，根据有限元生长规则对指纹图像进行修复，提高图像质量。

可包括如下步骤：

1)对指纹二值图像进行脊线细化，获得脊线细化图像，提取脊线端点；

2)根据有限元生长规则进行脊线有限元生长，修复二值图像；

3)对指纹二值图像进行谷线细化，获得谷线细化图像，提取谷线端点；

4)根据有限元生长规则进行谷线有限元生长，修复二值图像。

5)检测修复结果是否满足修复终止条件，如果不满足，返回步骤1)继续修复图像；如果满足，修复结束，输出修复后的指纹图像。

所述有限元生长规则包括：

细化图中，端点与其两侧线条的距离分别为d₁、d₂，如果d₁大于某一阈值T₁并且d₂小于另一阈值T₂，或者d₂大于T₁并且d₁小于T₂，以此端点为起点进行有限元生长；

所述有限元生长规则还包括：

细化图中，端点与其两侧线条的距离分别为d₁、d₂，如果d₁和d₂与某一阈值T₃的差的绝对值都不超过另一阈值T₄，以此端点为起点进行有限元生长。

所述有限元生长是指在二值图像中，以端点为起点，沿其方向将端点所在线条延长一个有限元，如果进行的是脊线有限元生长，则将被有限元覆盖的谷线点转变为脊线点；如果进行的是谷线有限元生长，则将被有限元覆盖的脊线点转变为谷线点。

所述有限元是一个类矩形区域，其长和宽都不大于某一阈值。

所述阈值是指端点所在图像区域的指纹脊线周期的一半。

本发明的有益效果是：运算量小，实现简单，能够快速有效地完成指纹图像的修复，适用于现有的各种指纹图像处理系统模块。

附图说明

图1为本发明的工作流程图

图2为有限元生长规则1

图3为有限元生长规则2

图4为待修复的高质量指纹二值图像

图5为待修复的低质量指纹二值图像

图6为根据本发明修复方法实施例1所得到的修复结果

图7为根据本发明修复方法实施例2所得到的修复结果

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

指纹图像中最主要的缺陷就是线条断裂和线条粘连。由于指纹图像中的脊线线条和谷线线条是对称的，脊线发生粘连在谷线上表现为谷线断裂，谷线发生粘连在脊线上表现为脊线断裂，因此在脊线和谷线上分别根据有限元生长规则修复线条断裂即可修复指纹图像中的线条断裂和粘连。根据线条断裂位置的不同，需要根据两种有限元生长规则进行有限元生长修复。