一种新的指纹图像模板细化方法.doc
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1、一种新的指纹图像模板细化方法?丶?词:指纹图像; 指纹细化; 模板; 16方向 New template thinning method for fingerprint image HE Jing, FAN Jiulun (Dept. of Information & Control, Xian Institute of Posts & Telecommunications, Xian 710061, China) Abstract:OPTA method is a classical thinning method for fingerprint image. Improved OPTA m
2、ethod, which was proposed to overcome the insufficiency of OPTA method, could obtain a complete thinning result, and could eliminate the distortion of the skeleton. But the above two template thinning methods had the deficiency of being easy to get burrs after thinning for the cause of thinning dire
3、ction of the templates was not detail. In order to deal with this problem, this paper proposed a set of 16direction thinning templates. New method uses 22.5 degrees as an angle unit to process image meticulously. The results show that thinned image is smooth and almost not has any burrs, more ideal
4、thinning effect is obtained. Key words:fingerprint image; fingerprint thinning; template; 16direction 生物特征识别技术以其惟一性和可靠性的特点成为近年来信息安全技术研究的热点问题。脸像、指纹、虹膜等第一代生物特征受到了广泛重视,指纹识别由于其易采集的特点已被应用于日常工作的很多领域。 自动指纹识别系统主要包括以下几个部分:获得指纹图像、滤除噪声、对图像进行二值化处理、细化处理、提取指纹的特征以及特征匹配等。其中对图像进行细化又称骨架化,是指纹图像预处理的关键步骤。细化图像时要对图像进行反复的扫
5、描操作,耗时较长。因此,研究如何快速有效地对指纹图像进行细化是非常重要的。 研究人员已经提出了很多种指纹图像的细化方法,典型的有OPTA细化方法1、Hall细化方法2、Rosedfeld细化方法3、ZR细化方法4、Zhang和Suen方法5以及改进的OPTA方法6等。这些算法各有所长。其中ZR方法、Zhang和Suen方法都是采用逻辑算术的方法进行删除判断,细化后都能得到较平滑的骨架线;但是ZR方法会引起纹线的吞噬,而Zhang和Suen方法对斜线变形较大,有时甚至将斜线收缩为一点。OPTA方法是目前最常用的细化方法之一,它采用了8个33的删除模板和两个14和41的保留模板对指纹图像抽取邻域进
6、行比对,是一种典型的模板算法,细化后无纹线吞噬现象,但是在指纹图像的右上部和右中部会产生很多毛刺。鉴于此提出改进OPTA方法6在一定程度上减少了毛刺问题,但并没有完全解决此问题。为此本文提出了一种新的细化模板算法,能够对图像完全细化,细化后几乎无毛刺,是一个具有应用价值的细化方法。 1 典型的细化模板算法 1.1 OPTA细化方法 OPTA算法是一种典型的模板细化方法1。对于一幅二值化的指纹图像,设其背景点的像素值为0,前景点的像素值为1。OPTA算法是从图像的左上角开始,对每一个前景点元素(模板中的P5)抽取出如图1所示的模板邻域,并将该邻域与给定的删除模板(图3)相比较。如果该邻域的像素值
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