[發明專利]一種基于方向場的指紋圖像計算機自動化修補方法

有效

• 申請號: 201210113430.5
• 申請日: 2012-04-18
• 公開（公告）號: CN102682428A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 王貴;韓志科
• 申請（專利權）人: 浙江大學城市學院
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06K9/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 周烽

1.一種基于方向場的指紋圖像計算機自動化修補方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：???

（1）輸入待修補指紋圖像；

（2）分割受污染所在的區域：對于污染區域與指紋背景圖像明顯有色差的圖像，可采用基于方向的色差閾值分割法進行分割；對于污染區域與指紋背景圖像沒有明顯色差的圖像，可采用多邊形區域選擇法進行分割；

（3）圖像修補：通過以下子步驟來實現：

（a）?將待修復區域中的灰度用0-255的隨機信息初始化，此時圖像即為????????????????????????????????????????????????；

（b）將指紋圖像分割成16*16的小塊，對不包含待修補區域的小塊用梯度估計法估計出該小塊的方向；

（c）初步估計待修補區域的小塊方向：利用步驟b計算出的方向場，用上下左右四個相鄰塊的方向平均值作為該區域的臨時方向；估算方法如下：設待修補區域為，對待修補區域處的方向用上下左右四個相鄰塊的方向平均值作為該區域的臨時方向：

；

（d）將步驟c得到的圖像方向場進行平滑處理；

令：

，

，，

；

為最終方向場結果，并且存儲到計算機內存當中；

（e）將得出的：引入方向信息的偏微分方程進行離散化，得出離散計算模型：?

?????????；???????

然后用該模型迭代計算待修補區域的灰度值；

（4）根據模型處理的結果，保存圖像處理信息。

2.根據權利要求1所述基于方向場的指紋圖像計算機自動化修補方法，其特征在于，所述步驟（2）中，所述對于污染區域與指紋背景圖像明顯有色差的圖像，可采用基于方向的色差閾值分割法進行分割，具體方法如下：

（A）得到污染區域所在區域的一點的信息（坐標和RGB值）：用鼠標點擊圖像目的位置獲取坐標值（x,y），用以下MFC函數可獲取R，G，B分量值：

????CClientDC?*pDC=new?CClientDC（this）；??

????clr=::GetPixel（pDC->m_hDC,x,y）；??

????R=GetRValue（clr）；??

????G=GetGValue（clr）；??

????B=GetBValue（clr）；

（B）估計所在位置的方向；在方向上進行中值濾波得到能代表受污染區域RGB特征的顏色RGB值；

（C）統計全圖RGB三通道的直方圖，以頻率最高的通道作為提取模板的通道，將頻率最高的通道的灰度值作為閾值與步驟（A）得到的相應通道的灰度值作比較，根據污染情況將高于或低于閾值的像素點作為分割的結果，從而得到受污染的區域，標記這些像素點的信息并存儲，作為下一步指紋圖像修補的輸入圖像。

3.根據權利要求1所述基于方向場的指紋圖像計算機自動化修補方法，其特征在于，所述步驟（2）中，所述對于污染區域與指紋背景圖像沒有明顯色差的圖像，可采用多邊形區域選擇法進行分割，具體方法如下：

（1）用鼠標點擊圖像目的位置獲取坐標值（x1,y1），（x2,y3）……（xn,yn），直至形成多邊形包含污染區域；

（2）計算并獲取多邊形型內的像素：對于每一個圖像像素點P（x，y）作水平向左的射線的話，如果P在多邊形內部，那么這條射線與多邊形的交點必為奇數，如果P在多邊形外部，則交點個數必為偶數（0也在內）；如果P在多邊形內部則標記為受污染區域并存儲，作為下一步指紋圖像修補的輸入圖像。