[發明專利]一種低質量指紋圖像的修復方法及修復裝置

有效

• 申請號: 202210785657.8
• 申請日: 2022-07-06
• 公開（公告）號: CN114863492B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 李學雙;趙國棟;辛傳賢
• 申請（專利權）人: 北京圣點云信息技術有限公司
• 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所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 徐超

本發明公開了一種低質量指紋圖像的修復算法及裝置，屬于圖像修復領域，包括以下步驟：1）對低質量指紋圖像進行動態縮放；2）對縮放后的圖像提取圖像方向場；3）對原始低質量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；5）對增強后的圖像進行細化處理；6）搜索圖像中的端點；7）評估圖像紋線的連續性；8）比較圖像紋線的連續性與紋線連續性門限，對于滿足紋線連續性門限的圖像，提取特征；對于不滿足紋線連續性門限的圖像，評估圖像破損程度，對斷裂的紋線做修復處理，修復處理后返回步驟7），直到滿足連續性門限要求為止。本發明有助于減少計算量，加快計算速度，避免修復過程中誤連，減少對周圍紋線結構的破壞。

技術領域

本發明涉及指紋圖像識別及修復技術領域，尤其涉及一種低質量指紋圖像的修復方法及修復裝置。

背景技術

指紋圖像記錄了人指紋的紋理特征，可以作為每個人特有的身份證明特征。指紋圖像識別是一種常用的生物識別技術，識別過程主要分為指紋特征提取和指紋特征識別兩個部分。

指紋特征提取是通過簡化指紋圖像，以特征點替代曲線結構，確保一定精度的前提下降低計算量，提高運算速度。特征提取前需要先對傳感器采集到的指紋圖像進行預處理，即一系列的圖像計算過程，具體包括獲取指紋圖像的方向場、背景分離、均衡、平滑、二值化和細化。特征提取時，首先搜索兩類特征點，對部分虛假特征點做過濾后，添加特征點周圍的額外信息，完成圖像特征提取。

指紋特征識別是通過對比不同指紋圖像的特征，判斷兩幅圖像是否屬于同一枚指紋。特征識別過程包括預識別、配準和精確對比等步驟。同一枚指紋存在多個指紋圖像，這些指紋圖像和其他不同的指紋生成的圖像相互間對比產生的最大值被作為對比門限，與同類圖像對比產生的對比數值由這一門限劃分為兩個部分，用得分不小于該門限的圖像總數除以參與對比過程的指紋圖像庫總數，就可以得到一套算法對應一套指紋庫的識別率。

實際中對指紋圖片進行識別時，在從指紋生物信息向數字信息轉換的過程中，因為采集儀器的缺陷和指紋本身的破損，造成指紋圖像紋線斷裂、破碎和變形等，導致指紋圖片難以被識別，因此需要一些方法修復指紋圖像的缺陷。目前指紋圖像的修復方法如專利號為CN101625724A公開的一種指紋圖像修復方法，其步驟是對每一幅指紋二值圖像，以線條端點為生長點，按照有限元生長規則進行有限元生長。該算法只適合修復簡單的距離較近、方向偏差較小的斷裂紋線；對于大方向偏差，計算量大，效率低，處理過程中容易誤連，破壞周圍的紋線結構。

發明內容

本發明所要解決的技術問題針對傳統的指紋圖像修復方法只適合修復簡單的、距離較近、方向偏差較小的斷裂紋線，對于大方向偏差的斷裂紋線修復效率低且容易出現誤連等，提出一種低質量指紋圖像的修復方法及修復裝置。

為了解決上述技術問題，本發明提供的技術方案為：

本發明涉及一種低質量指紋圖像的修復方法，包括以下步驟：

1）對原始低質量指紋圖像進行動態縮放處理；

2）對縮放后的圖像提取圖像方向場；

3）對原始低質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性；

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

本發明修復后的圖像可以進一步提取其指紋特征，用于進行后續的圖像識別，進而提高圖像識別的識別率。