指纹纹路方向计算与图像分割的系统方法

提出了一种系统化的指纹纹路方向计算和指纹图像分割方法．该方法用神经网络对基于梯度方法计算的纹路方向的正确性进行学习，经过训练的神经网络可以区分正确纹路方向和错误纹路方向，从而使错误的纹路方向可以根据周围正确的纹路方向进行纠正；同时，可以根据经过训练的网络的方向正确性计算结果对指纹图像进行初步分割．此外，提出了对初步分割结果进行二次分割以分离指纹图像中残留纹路的方法．将该方法与Neurotechnologija Ltd在2004年发布的VeriFinger 4．2进行特征提取比较，结果表明，该方法有效地提高了特征提取的正确率．     

一种基于突变信号分析和最小二乘法的指纹图像分割算法

针对指纹图像分割的问题,笔者提出了一种基于小波变换突变信号分析原理对指纹边缘进行检测。并结合最小二乘法拟合方法的指纹检测和分割算法。该算法首先将原指纹图像利用平滑函数进行平滑处理,然后使用高斯函数的一阶导数卷积计算水平和垂直方向的突变点,最后使用最小二乘法从不同方向拟合突变点。实验结果表明,该方法能够准确地将指纹图像从背景图像中分割出来。     

基于三方向图的多尺度平滑指纹奇异点检测

为解决低质量指纹图像定位奇异点位置偏移及定位区域过大的问题,提出了一种基于三方向图的多尺度平滑奇异点检测算法.首先,计算指纹图像的方向场和频率场估计并用Gabor滤波器对指纹图像进行增强.然后,计算指纹图像中脊线上像素点的方向并对其进行三方向划分得到指纹脊线方向图.最终,去掉噪点并填补非脊线区域,同时检测多个平滑尺度下的奇异点位置并通过信息融合剔除伪特征点,精确定位奇异点.对FVC2002,FVC2004和FVC2006指纹图像库进行实验,结果表明:该算法对低质量指纹图像奇异点检测的准确率有明显提升,奇异点检测的总准确率达92.35%,可将奇异点精确定位在2×2像素区域内.     

基于场结构的指纹图像细节特征提取算法

根据指纹图像局部区域所固有的方向特性和频率特性,提出了方向场和频率场的概念,实现了指纹图像与背景区域的有效分离,并实现了指纹图像的二值化、细化以及细化纹线修复的后处理。提出了一种基于场结构的快速而有效的指纹图像细节提取算法。该算法依据局部与宏观相结合的原则,不但利用了指纹图像的局部特性,而且结合了局部四邻区域的关联特性,对于脊线方向变化较小的局部区域,采取单一方向Gabor滤波的方法;对于脊线方向变化较大的局部奇异区域,采取多方向Gabor滤波合成的综合方法,从而保证了提取指纹细节特征的准确性。实践证明,与现有的方法相比,此方法具有计算量小、细节特征提取准确的特点,可应用于实际的指纹自动识别系统中。     

基于方向场和频率场的自适应指纹图像增强算法

基于指纹图像局部区域所固有的方向特性和频率特性,提出了方向场和频率场的概念．设计了一种快速而有效的自适应指纹图像增强算法．该算法基于局部与宏观相结合的原则,不但利用了指纹图像的局部特性,而且结合了局部四邻区域的关联特性．对于指纹图像中脊线方向变化较规则的区域．采用方向为最佳且经过参数优化的单一方向Gabor滤波;对于指纹图像中脊线方向存在突变块的区域,则采用组合的多方向Gabor滤波,将该方法与LinHong方法的增强处理结果图例对比表明,它具有计算量小、增强效果好的特点。     

基于场结构的指纹图像细节特征提取算法

根据指纹图像局部区域所固有的方向特性和频率特性 ,提出了方向场和频率场的概念 ,实现了指纹图像与背景区域的有效分离 ,并实现了指纹图像的二值化、细化以及细化纹线修复的后处理。提出了一种基于场结构的快速而有效的指纹图像细节提取算法。该算法依据局部与宏观相结合的原则 ,不但利用了指纹图像的局部特性 ,而且结合了局部四邻区域的关联特性 ,对于脊线方向变化较小的局部区域 ,采取单一方向Gabor滤波的方法 ;对于脊线方向变化较大的局部奇异区域 ,采取多方向Gabor滤波合成的综合方法 ,从而保证了提取指纹细节特征的准确性。实践证明 ,与现有的方法相比 ,此方法具有计算量小、细节特征提取准确的特点 ,可应用于实际的指纹自动识别系统中。     

自动指纹识别系统图像分割算法的研究

以指纹为代表的个人身份识别和认证，早就得到了人们的认可和使用．由于指纹具有唯一性和终身不变性，正成为近年来应用最为广泛的生物特征．一幅采集到的指纹图像，总不可避免地存在背景区域，所谓分割就是将背景区域从指纹图像中分离出来．噪声区域和背景区域各点的方向是随机分布的，而前景区域各点在某一方向上占主导地位．因此，前景区域中在与纹线流垂直的方向上灰度方差较大而在沿纹线流方向上方差较小．提出了一种指纹图像分割的新方法，首先将指纹图像分块，准确提取出每块的方向信息．分别沿平行块方向和垂直块方向求取块内各点的灰度变化，并计算该块在这两方向上所有点的平均灰度变化．对指纹图像每一块的两个方向灰度变化进行归一化处理，结合这两种判断依据确定该块是属于前景区域还是属于背景区域．本算法充分利用了指纹图像特有的方向性和灰度特性，能准确地将背景区域从指纹图像中分离出来，既节约了预处理时间，又能保证一定精度．     

基于方向场的半区域指纹分类方法

提出了一种基于指纹方向场半区域指纹特征构造方法，并将此特征用于指纹分类．该方法充分利用了不同类型指纹方向场的结构特点，将指纹图像方向场中反映指纹全局特征的区域(感兴趣区域)分成许多小扇区，将扇区内所有像素方向的平均值作为该扇区的特征值，并将其按一定顺序排列起来构成一枚指纹的特征矢量．所提出的指纹特征矢量构造方法具有计算简单、特征矢量短等特点．实验结果表明，此方法构造的特征矢量在3种类型的指纹分类上具有令人满意的效果．     

基于SURF特征点的金属罐图案检测算法

为快速、准确地检测出金属罐生产过程中出现的图案倒置问题,提出一种基于SURF特征点的金属罐图案检测算法.该算法通过比较金属罐图像与模板图像间匹配特征点的位置关系,实现金属罐图案方向的判别.首先利用SURF算法分别提取分区域处理后的待检测图像和模板图像的特征点;再利用双向KNN算法和RANSAC算法进行特征点匹配;最后计算匹配特征点的位置关系,并判别金属罐方向.实验表明,该算法能够有效地实现金属罐图案倒置的检测,可以达到每分钟800罐的检测速度.     

一种组合式的特征点检测OFAST+BRISK算法

为了快速准确地进行特征定位与描述,提出了一种基于比较二进制的快速特征点组合检测算法OFAST+BRISK。该算法改进了传统的FAST角点检测算法,赋予特征点主方向,使得组合检测算法具有旋转不变性,再利用BRISK特征描述算法计算描述子,最后使用暴力匹配方法计算汉明距离从而完成特征匹配。通过多组对比实验可以发现本文研究的特征点检测算法具有多种图像不变性,每个特征点检测时间约为0.014ms左右,在实验图像受到常见干扰的情况下匹配正确率基本在80%以上,证明了该方法的可行性,为快速检测描述特征点的实际应用提供一定参考。     

指纹中心点的定位和特征匹配方法

提出了一种新的指纹中心点搜索的方法及其于中心点的指纹匹配算法，它利用指纹块方向图中块方向的变化进行中心点的粗细两步搜索，首先在粗方向图中搜索方向锐变区域，然后在细方向图中对相应的匹配再进一步搜索方向锐变的区域，最终得到中心点，在此基础上介绍了基于网格的旋转匹配方法，此方法对噪声大的指纹有较强的抗干扰性，算法相对简单且效果良好。     

基于切缝法求方向图的指纹奇异点定位

基于指纹识别技术中指纹奇异点定位在实现指纹分类和实现指纹识别的重要性，提出一种基于切缝法求方向图的奇异点定位算法，求出的方向图具有细节保留能力强、去噪能力强等特点．结合改进的Poincareindex法和切缝法求出的方向图在FVC2000指纹数据库上进行指纹奇异点定位，在时间复杂度和准确性上取得了较好的效果，可满足实际使用的需要．     

基于切缝法求方向图的指纹奇异点定位

基于指纹识别技术中指纹奇异点定位在实现指纹分类和实现指纹识别的重要性,提出一种基于切缝法求方向图的奇异点定位算法,求出的方向图具有细节保留能力强、去噪能力强等特点.结合改进的Poincare index法和切缝法求出的方向图在FVC2000指纹数据库上进行指纹奇异点定位,在时间复杂度和准确性上取得了较好的效果,可满足实际使用的需要.     

Fingerprint Core Location Algorithm Based on Sliding Window

In order to improve the efficiency of the fingerprint core location algorithm, a fingerprint core location method using sliding window on the basis of core location algorithm with the complex filter was proposed. The local region of the fingerprint image was extracted by a fixed-size window sliding in the region of the fingerprint image, and the selected local region by window as the calculation object is used to detect the core. The experiment results show that the method cannot only effectively detect fingerprint core, but also improve the efficiency of the detection algorithm comparing with the global fingerprint core location detection algorithm.     

指纹方向图的获取及在指纹图像预处理算法中的应用

对于指纹图像,无论在时域还是在频域处理时,都要用到指纹的方向信息,所以求取指纹方向图就显得格外重要.文中比较了三种具有代表性的求取指纹方向图的算法,在此基础上,提出了一种多窗口求取块方向图的方法,克服了常规方法引起的平移畸变,同时将方向信息引入求取二值图算法中,取得了优于常规算法的效果.     

基于二叉树SVM的指纹分类算法

对预处理后的指纹图像进行分类相关算法研究,提出一种无需迭代的指纹参考点定位方法,该算法具有简单、快速、效果好的优点;基于指纹方向场的半区域特征提取方法,采用二叉树结构的支持向量机多分类策略解决指纹的多分类问题.实验表明,分类精度良好.     

基于二叉树SVM的指纹分类算法

对预处理后的指纹图像进行分类相关算法研究，提出一种无需迭代的指纹参考点定位方法，该算法具有简单、快速、效果好的优点；基于指纹方向场的半区域特征提取方法，采用二叉树结构的支持向量机多分类策略解决指纹的多分类问题．实验表明，分类精度良好．     

基于指纹块中主要脊和次要脊的方向场估计

针对方向场估计算法存在估计精度不高、计算时间开销过大的现象,提出一种基于指纹块中主要脊和次要脊的指纹方向场估计方法.它主要包括4个处理步骤：预处理原始指纹图像,利用上半邻域搜索算法提取指纹前景块中的主要脊和次要脊,利用脊的直线模型估计指纹前景块方向,以及采用修正方案提高方向场估计的精度.实验结果表明,该方法不仅具有令人满意的估计精度,而且拥有很高的计算效率;且具有很强的抗噪性能,能够有效提高指纹识别系统的性能.     

一种有效的方向图后处理方法

方向图获取是指纹识别系统中的关键环节．本文根据方向图中分块区域的平方梯度一致性，提出了去除方向图上背景／噪声区域，以及在此基础上对方向图进行平滑处理的方法．通过这种方法，可以使得方向图上准确地保留指纹图像有效区域的方向表示．实验结果证明了这种方向图后处理方法的有效性．     

一种自动指纹粗分类算法的研究

提出了一种利用指纹图像奇异点的数目和位置进行粗分类的算法。指纹图像大致可分为拱形、尖拱形、左旋形、右旋形和螺纹形5种，对指纹的粗分类是实现指纹自动识别系统的一个重要步骤。首先介绍了一种计算指纹图像中各个像素点的方向矢量的算法，然后详细讨论了在这个算法所获得的指纹方向图上进行平滑处理、提取奇异点对（核心点－三角点对）的算法，并根据奇异点对的数目和位置进行指纹方向图的粗分类。试验结果表明，有用的算法与Kalle的算法相比，具有较高的分类率，具有实用意义。