一種基于方向圖的指紋預(yù)處理方法研究

2 指紋圖像的分割

2.1 指紋圖像的濾波及二值化

　　為了消除干擾及增強(qiáng)紋線，針對指紋紋線有較強(qiáng)方向性的特點，使用了基于方向圖的紋線濾波增強(qiáng)方法。為估計方向場，把指紋脊線的走向分為8個方向，1個象素處的8個指紋脊線方向如圖1所示，各方向之間的夾角為π/8，以0～7表示。在求取各點方向圖時，由于圖像在采集過程中，會受到各種隨機(jī)噪聲的影響，所以并不直接使用計算點的灰度值G′(i，j)，而是利用了高斯低通濾波器的旋轉(zhuǎn)對稱性，將該點與其八鄰域中的點(C1～C8)所形成的點集Ω與高斯低通濾波器Gu做卷積運算，得到該點的新的灰度值G″(i，j)。

　　同時計算該點8個方向上的象素的灰度值之和，得到S0，……S7。將8個方向灰度值按兩兩垂直的方向分為4組(0～4，1～5，2～6，3～7)，取兩兩差值最大的方向p為象素點可能的方向。在2個方向中灰度平均值與該點象素值G″(i，j)最接近的方向作為該象素處的脊線方向。

　　在計算各點方向的過程中，可以同時進(jìn)行紋線的增強(qiáng)及二值化。如果象素點為脊線上的點，則該點的灰度值一定會大于8個方向上所有點的灰度平均值，而且它的脊線方向和垂直于脊線方向的所有點的灰度和的平均值一定會大于8個方向上所有點的灰度平均值。因此將上述2個條件聯(lián)合起來會取得更好的效果。