一种基于方向图的指纹预处理方法研究
2 指纹图像的分割
2.1 指纹图像的滤波及二值化
为了消除干扰及增强纹线，针对指纹纹线有较强方向性的特点，使用了基于方向图的纹线滤波增强方法。为估计方向场，把指纹脊线的走向分为8个方向，1个象素处的8个指纹脊线方向如图1所示，各方向之间的夹角为π/8，以0～7表示。在求取各点方向图时，由于图像在采集过程中，会受到各种随机噪声的影响，所以并不直接使用计算点的灰度值G′(i，j)，而是利用了高斯低通滤波器的旋转对称性，将该点与其八邻域中的点(C1～C8)所形成的点集Ω与高斯低通滤波器Gu做卷积运算，得到该点的新的灰度值G″(i，j)。
同时计算该点8个方向上的象素的灰度值之和，得到S0，……S7。将8个方向灰度值按两两垂直的方向分为4组(0～4，1～5，2～6，3～7)，取两两差值最大的方向p为象素点可能的方向。在2个方向中灰度平均值与该点象素值G″(i，j)最接近的方向作为该象素处的脊线方向。
在计算各点方向的过程中，可以同时进行纹线的增强及二值化。如果象素点为脊线上的点，则该点的灰度值一定会大于8个方向上所有点的灰度平均值，而且它的脊线方向和垂直于脊线方向的所有点的灰度和的平均值一定会大于8个方向上所有点的灰度平均值。因此将上述2个条件联合起来会取得更好的效果。
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