[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于擴(kuò)散方程的低質(zhì)量指紋圖像方向場(chǎng)提取方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210018538.6
• 申請(qǐng)日: 2012-01-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102609705A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹凱;陳茜;龐遼軍;桂廷;劉而云;趙恒;梁繼民;田捷
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06K9/40
• 分類(lèi)號(hào): G06K9/40;G06K9/46
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.基于擴(kuò)散方程的低質(zhì)量指紋圖像方向場(chǎng)提取方法，包括如下步驟：

(1)輸入指紋圖像I(x，y)，I(x，y)表示圖像在坐標(biāo)點(diǎn)(x，y)的灰度值；

(2)計(jì)算指紋圖像的梯度分布[I_x，I_y]，質(zhì)量分?jǐn)?shù)Q(x，y)以及裂痕掩模M_scar(x，y)；

(3)對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)Q(x，y)與裂痕掩模M_scar(x，y)進(jìn)行分析，判斷指紋質(zhì)量，若為Bad則轉(zhuǎn)至(4)，若為Good則轉(zhuǎn)至(5)；

(4)將裂痕掩模M_scar(x，y)與初始梯度矢量流(GVF)場(chǎng)V₀作用，抹掉裂痕區(qū)域的噪聲數(shù)據(jù)；

(5)對(duì)初始梯度矢量流(GVF)場(chǎng)V₀進(jìn)行快速平滑擴(kuò)散，擴(kuò)散后的初始梯度矢量流(GVF)場(chǎng)記為V_Coarse；

(6)使用V_Coarse計(jì)算出指紋的方向場(chǎng)分布θ_Coarse(x，y)，并進(jìn)行奇異點(diǎn)檢測(cè)，獲得奇異區(qū)域掩模M_Singular(x，y)；

(7)將質(zhì)量分?jǐn)?shù)Q(x，y)與奇異區(qū)域M_Singular(x，y)相乘，使用一般化的梯度矢量流(GGVF)模型對(duì)奇異區(qū)域的V_Coarse進(jìn)行修正，得到最終的梯度矢量流(GVF)場(chǎng)V_Fine；?

(8)根據(jù)公式θ＝0.5tan^-1(u/v)計(jì)算出最終的方向場(chǎng)θ(x，y)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于擴(kuò)散方程的低質(zhì)量指紋圖像方向場(chǎng)提取方法，其中步驟(2)所述的計(jì)算指紋圖像的梯度分布[I_x，I_y]、質(zhì)量分?jǐn)?shù)Q(x，y)以及裂痕掩模M_scar(x，y)；按如下步驟進(jìn)行：

2a)梯度分布[I_x，I_y]使用Sobel算子或Marr-Hildreth算子進(jìn)行計(jì)算；

2b)質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算公式為：

式中，?表示對(duì)總的濾波響應(yīng)求塊均值，濾波器選擇具有對(duì)稱(chēng)性的濾波器，?則表示相關(guān)性系數(shù)，利用下面公式計(jì)算：

Cov(S_k^I，S_l^I)表示響應(yīng)S_k^I與響應(yīng)S_l^I之間的互相關(guān)，而Var(|S_k^I|)則表示響應(yīng)S_k^I的方差，k與l用來(lái)指示不同的濾波響應(yīng)。

2c)使用如下形式的濾波器對(duì)指紋圖像進(jìn)行濾波操作，便可得到裂痕掩模M_scar(x，y)，

式中，A為一個(gè)常數(shù)且滿(mǎn)足A＞0，δ表示分布的標(biāo)準(zhǔn)差。

將上述濾波內(nèi)核進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而獲得一組方向不同的濾波器，以便能夠提取出各個(gè)方向上的裂痕。將上式中的u與v進(jìn)行如下替換，改變參數(shù)γ，便可以獲得相應(yīng)方向上的濾波器。

對(duì)于每個(gè)方向的濾波結(jié)果，設(shè)定閾值th將其二值化，將所有結(jié)果進(jìn)行合并，得到最終的裂痕區(qū)域。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于擴(kuò)散方程的低質(zhì)量指紋圖像方向場(chǎng)提取方法，其中步驟(3)所述的分析質(zhì)量分?jǐn)?shù)Q(x，y)和裂痕掩模M_scar(x，y)，按如下步驟進(jìn)行：

3a)計(jì)算出質(zhì)量分?jǐn)?shù)Q(x，y)的均值與裂痕掩模M_scar(x，y)所占的比率，設(shè)定質(zhì)量分?jǐn)?shù)Q(x，y)的均值的閾值為0.1，裂痕掩模M_scar(x，y)所占比率的閾值為0.2，當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的均值和裂痕所占的比率均小于對(duì)應(yīng)閾值時(shí)，判斷此指紋為Good，否則為Bad。