指纹图像分割

指纹图像分割

时间:2018-03-14 作者:柯绿科技

指纹图像分割

指纹图像分割

被采集的指纹图像通常可以分为前景区城和背景区城两个部分。前录就是手指和传感器接触部分所对应的图像,在指纹图像边缘处的噪声区域就是背景区域。大多数特征提取算法都会在背景区域提取出大蚤的虚暇细节点,同时背景区域的处理也加大了运算开销。因此,为了降低提取到虚暇细节特征点的几率,提高系统的处理效率,有必要对指纹图像进行前、背景分割。

1.基干图像灰度特性的分割

一般来说,前景图像中指纹脊线和谷线的灰度差是较大的,因而其灰度统计特性局部灰度方差是很大的,而对于图像背景区域,局部方差值是很小的,从图中可以看出,指纹图像前、背景区域之间的灰度方差特性变化比较明显。

基于图像灰度的分布特性,可利用图像的局部方差对指纹图像进行分割,这种方法也可以称为为方差法。其算法描述如下:

(1)将钧入指纹圈像划分为互不重盈的}4甲的子块,对每一块分别进行处理;

(2)按下式计算每一子块图像的平均灰度值;

(3)计算每一图像子块的灰度方差;

(4)对于每一图像子块,当V(m,n)小于预先设宜的阂值时,将其设定为背景区城;否则,作为前景保留其灰度值,以便后续处理。

(5)通过上述分割以后,去除图像中可能会出现的一些孤立的图像子块。

本文去除此种孤立块的原则是,尽量不舍弃指纹图像前景区内包田的背景孤立块,因为如果舍弃该背景孤立块的话,将会对后续的方向图计算以及论波增强造成严重影响。

2.改进的基于图像灰度特性的分创算法

经过上述方法提取出的前景区域在一定情况下可以达到令人满意的效果,但是只是单纯考虑到灰度特性得到的前景区城有时并不能获得期望的结果。图中(a)(d)(g)为方差法分割结果,可以看到,由于图像采集或指纹本身原因,图像背景边缘区域或者是前景区域的图像质量非常不好,这些区域的灰度方差特性不能很好地反应前、背景属性,导致一些前景的孤立区域被去除,而背景的一些区域并不能去除,因为该背景图像块方差并没有达到被认为是背景的问值,如果继续增大阅位以去除背景边缘块,则可能会导致由于门值选取过大而丢失图像应有前最的问题。反之,如果为了保留前景区域的某些子块不被分割去除而减小阅值,那么同样可能由于阅值过小而增加更多的背景区域。

指纹图像分割的目的是为了在保证前景不丢失的情况下尽t去除背景区域,以便减少后续处理的计算皿和去除背景区域的伪信息。为此,在使用方差法分割后的图像中,本文使用如下算法继续对图像块进行处理:

(1)定义两个二维数组用来存储块状态(前景或背景);

(2)使用数组1存储方差法计算过的块的状态,前景为1,背景为,0;

(3)处理误认前景块:对数组1进行搜索,如果该块状态为0(前景),只要该块周围8个块中状态为1的数量小于T1,则该块状态0(背景),对应的数组2的位盆数值置0;

(4)处理误认背景块:对数组1进行搜索,如果该块状态为0(背景),只要该块周围8个块中状态为1的数量大于T2,则该块状态皿1(前景),对应的数组2的位皿数值里1;

(5)数组2为新的分割状态图,根据数组2的状态显示分割图像。

此种算法计算量小,简单实用,从一定程度上减少了由于单纯依靠分块计算方差而不考虑图像局部周围情况分创指纹图像带来的丢失前景或增加背景问班。对处理后的分割状态图进行必要的形态学处理,使分割边缘更平滑,可避免块处理带来的分割边界局部信息的不准确。(a)(d)(g)是方差法处理的分割掩模图,(b)(e)(h)显示了改进后的分割掩棋图,(c)(f)(i)显示了最终的分创效果。

版权所有:http://www.zhiwenla.com 转载请注明出处