基于固定方向滤波的指纹图像增强算法.doc

摘要：指纹识别技术作为首要的生物识别技术，遍及社会中的各个领域。在实际应用过程中的指纹识别技术，由于其自身的条件和设备的限制，采集到的指纹都有不同程度的损伤。如果对未处理的指纹图像直接匹配，则会在特征提取时得到很多伪特征点，使结果出现误差。因此在对图像进行特征提取之前进行指纹图像滤波增强处理是很有必要的。而对图像进行增强处理的方法有很多，比如：中值滤波、灰度均衡、Gabor滤波等，这些方法虽然能起到一定的增强效果，但在纹线方向上效果不是很明显。

在传统指纹图像增强算法的基础上，提出一种基于固定方向的指纹图像滤波增强算法。依据指纹纹线具有的方向性，我们可以设计相应的增强方法。首先估计指纹方向场，根据滤波器的设计原理，设计滤波器模板。将每一个方向上的指纹图像同相应的滤波模板进行卷积，使指纹图像中脊的方向增强，在垂直纹线方向减弱，最后得到增强后的指纹图像。这种方法增加了图像的对比度，减少了噪声的干扰，突出了有效信息，指纹图像更清晰，为后续的图像处理提供了良好的基础。该算法提高了运算速度，并在Matlab7.0环境运行，指纹图像增强效果显著。

关键词：指纹图像增强；方向场估计；方向滤波

目录

摘要

ABSTRACT

１　绪论-1

1.1　生物识别技术的概述-1

1.2　指纹识别技术的应用现状-3

2　MATLAB软件-6

2.1　MATLAB概况-6

2.2　MATLAB的语言特点-6

2.3　MATLAB在指纹识别中的应用-7

3　基于固定方向的指纹图像滤波算法-9

3.1　指纹图像增强的概述：-9

3.2　基于固定方向的指纹图像滤波增强-9

3.2.1　归一化-9

3.2.2　方向场估计-11

3.2.3　方向滤波器的设计-13

3.2.4　算法的实现-17

4　实验结果-18

4.1　实验结果分析-18

4.2　滤波器参数选择-18

4.3　与文献[3]的比较-19

4.4　结束语-20

参考文献-22

致谢-23

附录 程序-24