[发明专利]一种基于Gabor滤波器的指纹增强技术

说明书

技术领域

本发明专利涉及生物指纹技术领域，特别涉及一种基于Gabor滤波器的指纹增强技术。

背景技术

计算机图像处理和识别等相关技术的不断发展,生物指纹识别技术得到了越来越广泛的应用，高质量的要求噪音小对比度强且清晰，区别于噪音大对比度低且模糊的低质量指纹影像，质量低的指纹影像会在识别过程中产生虚假特征点，难以提取特征点的指纹系统会直接予以拒识，这些都将影响指纹识别系统效果，为了弥补以上两种情况带来的质量缺陷，本系统提出了一种基于Gabor滤波器的指纹增强技术，该系统技术对步奏和就参数进行了分类总结，最终达到如下效果：

1根据指纹纹理的频率和方向,通过削弱其它纹理信息及噪音来增强特定频率及方向的纹线信息；

2根据纹线的频率和方向将待增强的纹线图像调制保持一致；

3利用低通滤波在垂直指纹方向进行带通，使纹理更加清晰。

发明内容

空域强滤波器需要在空域进行灰度统计计算,进而得到指纹图像的纹理特征,并根据,之后将指纹纹线的纹理参数定义相对应的滤波器模板与指纹图像的各个部分进行对比分析,提取增强图像，空域滤波器的尺寸通常是7x7至15x15个像素，该方法先计算指纹方向，根据平滑滤波器模板使模板的方向与指纹方向平行，主要算法如下：

1使用带通滤波器对指纹进行分块滤波增强提取指纹各个区域的指纹方向及纹线间距信息；

2利用指纹图像的灰度统计规律,获得图像各个区域的块方向，所产生的估值误差会带入下一步的指纹频率估计及滤波阶段；

3将图像分为前景与背景,前景区域进行图像增强及特征点提取,并且不采用背景区域的块方向及频率等指纹纹理参数；

4指纹纹理的特征会产生如方差、标准差、灰度峰值等特征，该特征表现出一定的规律性后利用图像空频信息统计计算，算出指纹的纹理特征。

频域滤波器的设计集中在确定频率及角度滤波带的中心点及带宽，为保留具有特定频率何方向的纹理信息，在滤除图像噪音的同时，频域纹理滤波器的形式应该为角度滤波器和频率滤波器的乘积, 关于频率响应原点对称的区域是对应于频域响应图像中圆环及扇形的交集部分；

在频域进行增强的方法,该算法不同于针对整个图像进行的增强方式而是将将指纹图像分块处理:计算如方向和频率的图像块的局部特征，将纹理滤波器调整至与图像块的纹理特征相一致,再对每个区域分别进行增强滤波；对阵分块增强处理出现滤波结果会因为局部纹理特征导致计算结果不连续而在块与块的边缘形成块效应的缺点,本算法在进行分块滤波处理时,将图像块与上升余弦窗函数相乘并交叠，消除图像的块效应。