[發(fā)明專利]一種低質(zhì)量指紋圖像的修復(fù)方法及修復(fù)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210785657.8
• 申請日: 2022-07-06
• 公開（公告）號: CN114863492B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李學(xué)雙;趙國棟;辛傳賢
• 申請（專利權(quán)）人: 北京圣點云信息技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06V40/12
• 分類號: G06V40/12;G06T5/00;G06T5/20;G06T3/40
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 徐超

1.一種低質(zhì)量指紋圖像的修復(fù)方法，其特征在于：其包括以下步驟：

1）對原始低質(zhì)量指紋圖像進行動態(tài)縮放處理，動態(tài)縮放處理包括：在水平和垂直方向進行抽樣并將圖像縮小、對圖像進行抽樣濾波、將圖像的每個像素灰度值向上擴展若干倍數(shù)使之保存灰度值的變量產(chǎn)生溢出；

2）對縮放后的圖像提取圖像方向場；

3）對原始低質(zhì)量指紋圖像進行圖像濾波處理；

4）對濾波后的圖像按方向場采取圖像增強處理；

5）對增強后的圖像進行細化處理；

6）搜索細化后圖像中的端點；

7）評估圖像紋線的連續(xù)性；

8）設(shè)置紋線連續(xù)性門限，比較圖像紋線的連續(xù)性與紋線連續(xù)性門限，對于不滿足紋線連續(xù)性門限的圖像，對斷裂的紋線做修復(fù)處理，修復(fù)處理后返回步驟7），直到滿足連續(xù)性門限要求為止。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低質(zhì)量指紋圖像的修復(fù)方法，其特征在于：所述步驟1）中，采用基于高斯濾波器的卷積核模板對原始低質(zhì)量指紋圖像進行動態(tài)縮放處理。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低質(zhì)量指紋圖像的修復(fù)方法，其特征在于：將圖像的每個像素灰度值向上擴展若干倍數(shù)后，對圖像中每個點的灰度值進行計算，得到擴展后的每個像素點坐標的灰度值，計算公式為：

其中，Z表示擴展后某像素點的灰度值，Z₀表示擴展前某像素點的灰度值，K表示擴展倍數(shù)，mod256表示對整數(shù)256求余，256指256級灰度值分級。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低質(zhì)量指紋圖像的修復(fù)方法，其特征在于：所述步驟3）中采用動態(tài)雙邊濾波對指紋圖像進行濾波處理，其計算公式為：

其中，I為濾波后的像素點灰度值，w為歸一化系數(shù)，p是以q點為中心的濾波模板s中的任意一點，I_p為p點灰度值，I_q為模板中心點像素灰度值，為空間域權(quán)重，為值域權(quán)重，、表示p點x、y軸坐標，、表示q點坐標，為空間域方差，為值域方差。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低質(zhì)量指紋圖像的修復(fù)方法，其特征在于：采用動態(tài)雙邊濾波對指紋圖像進行濾波處理時，將二維雙邊濾波函數(shù)拆分為X軸方向的濾波器函數(shù)和Y軸方向的濾波器函數(shù)，二維雙邊濾波函數(shù)為：

拆分后，X軸方向的濾波器函數(shù)為：

拆分后，Y軸方向的濾波器函數(shù)為：

其中，σ為空域方差，x₀，y₀為中心像素坐標，x，y為高斯模板內(nèi)任一周圍像素坐標；從而，濾波處理時先在圖像水平方向上進行高斯濾波，再將其結(jié)果做圖像垂直方向上的濾波，通過采用兩個一維卷積運算和預(yù)制高斯模板提高處理效率；所述的預(yù)制高斯模板是指對于不同指紋圖像庫中采用固定的空域方差值，進而生成固定的一維高斯模板。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低質(zhì)量指紋圖像的修復(fù)方法，其特征在于：所述步驟4）對濾波后的圖像按方向場采取圖像增強處理的具體步驟包括：

4.1）對圖像紋線方向進行平滑濾波，對圖像紋線法線方向進行銳化濾波；

4.2）對圖像進行二值化：在沿圖像紋線方向采用近似高斯濾波，在紋線法線方向采用平滑濾波；

4.3）使用gabor濾波器對圖像進行增強處理：通過設(shè)置不同的小波尺度和方向，結(jié)合方向場對圖像進行增強處理。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低質(zhì)量指紋圖像的修復(fù)方法，其特征在于：所述步驟6）中搜索細化后圖像中的端點，端點包括圖像的近距離端點、偽叉點和紋線的轉(zhuǎn)折點。