关键词:
指纹识别
二维调制信号
数学模型
指纹方向场的提取
摘要:
随着指纹识别技术在国内外快速发展并被各个领域所应用,人们对指纹识别系统性能的要求也愈来愈高。虽然指纹识别系统已相对成熟,但现有的提取指纹方向场的算法仍然存在问题,指纹图像在曲线角度特别陡的区域方向信息不连续以及没有办法进行准确平滑,在脊线中存在一些空洞或者在谷线上有不定数量的斑点情况下,对于离散类指纹图像无法起到很好的提取效果。本文为解决上述问题,提出一种改进的指纹方向场提取算法。本文根据干涉图样的形态特征,可以把指纹图像看作干涉图样的一个特例,由于干涉图样是典型的调制信号,因而把指纹图像看作调制信号。通过搭建指纹图像的数学模型,将指纹图像与二维信号建立联系,再通过将预处理后的指纹划分模板、计算细节特征点、判断指纹纹理,进而将指纹特征信息从指纹信号中提取出来,以达到提高整个系统的性能的目的。首先,为了便于对指纹图像进行特征提取,搭建指纹图像的数学模型,其目的是将指纹图像与二维调制信号建立数学联系;其次,把指纹图像中含有的高频噪声信号由高斯低通滤波器滤除,经过均值滤波的处理,将指纹图像中的灰度补偿值消除,根据灰度值方差对指纹图像进行分割;再次,将预处理后的指纹图像划分成模板,通过计算找到分叉点和末梢点等细节特征点,记录他们的类型和位置,通过邻域编码判断指纹纹理;最后,根据其跟踪的移动范围提取指纹方向场。实验结果表明,本文的算法是可以提高提取方向场的准确性和降低提取的时间成本,可以避免指纹图像在曲线角度特别陡的区域方向信息不连续以及没有办法进行准确平滑的现象,可以解决脊线中存在空洞的问题,可以修复指纹图像存在断裂的现象,使提取的指纹方向场更加完整。