一种基于方向场估计的非局部均值滤波方法技术

技术编号:7898351 阅读:234 留言:0更新日期:2012-10-23 04:28
本发明专利技术公开了一种基于方向场估计的非局部均值滤波方法,包括以下步骤:接收一幅离散噪声指纹图像,并建立离散噪声指纹图像中像素块的方向场估计模型,基于方向场估计模型对离散噪声指纹图像进行非局部均值滤波,以获得最终的去噪指纹图。本发明专利技术能够解决现有方法中存在的对噪声的抑制性能不强、鲁棒性差的问题,提高指纹图像中纹路间的对比度,并保护指纹图像中的特征信息不被破坏。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于指纹图像去噪增强领域,更具体地,涉及。
技术介绍
随着近年来生物识别技术的飞速发展,指纹识别以其稳定,高效,便捷的优点成为了一项广泛应用的身份识别技术。在指纹识别系统中,指纹识别算法是其中研究的热点之一,特别是在噪声指纹图像的去噪增强方面。去噪增强是指纹图像预处理中不可缺少的操作,其处理效果直接影响后续指纹匹配分析的有效性和可靠性。然而由于受手指表面清洁度、识别环境复杂度以及指纹图像传感器本身缺陷等因素的影响,获取的指纹图像通常都受到了严重的噪声腐蚀,直接影响了指纹图像的信息提取。非局部均值滤波主要由Buades等人提出,该算法利用的是图像的全局信息,采用像素块的高斯权重欧式距离衡量像素间的相似性,以此来恢复图像中被噪声污染的像素点,而传统的局部滤波方法只利用了图像上待处理点附近的局部信息,相较传统的局部滤波方法而言,非局部均值滤波能很好地去除图像中的噪声。然而,传统的非局部均值滤波在噪声指纹图像的去噪增强领域存在如下缺陷I)对噪声的抑制性能不强,鲁棒性差;2)降低了指纹图像中纹路间的对比度;3)腐蚀了指纹图像中的特征信息。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷,本专利技术的目的在于提供,旨在解决现有方法中存在的对噪声的抑制性能不强、鲁棒性差的问题,提高指纹图像中纹路间的对比度,并保护指纹图像中的特征信息不被腐蚀。。为实现上述目的,本专利技术提供了,包括以下步骤(I)接收一幅离散噪声指纹图像I,并建立离散噪声指纹图像中像素块的方向场估计模型;设任意的像素点i,j e I,则以像素点i为中心的像素块的方向场由以下方程估计Gxin.. V)=〔"(",' ) duG (U,V)=己 3OV权利要求1.,其特征在于,包括以下步骤 (1)接收一幅离散噪声指纹图像I,并建立离散噪声指纹图像中像素块的方向场估计模型; 设任意的像素点i,j e I,则以像素点i为中心的像素块的方向场由以下方程估计2.根据权利要求I所述的方法,其特征在于,水平梯度和垂直梯度是通过Sobel算子计算得到。全文摘要本专利技术公开了,包括以下步骤接收一幅离散噪声指纹图像,并建立离散噪声指纹图像中像素块的方向场估计模型,基于方向场估计模型对离散噪声指纹图像进行非局部均值滤波,以获得最终的去噪指纹图。本专利技术能够解决现有方法中存在的对噪声的抑制性能不强、鲁棒性差的问题,提高指纹图像中纹路间的对比度,并保护指纹图像中的特征信息不被破坏。文档编号G06K9/00GK102737230SQ201210166669公开日2012年10月17日 申请日期2012年5月25日 优先权日2012年5月25日专利技术者丁明跃, 尹周平, 张旭明, 张明, 熊有伦, 王俊, 王瑜辉, 邹建 申请人:华中科技大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于方向场估计的非局部均值滤波方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)接收一幅离散噪声指纹图像I,并建立离散噪声指纹图像中像素块的方向场估计模型;设任意的像素点i,j∈I,则以像素点i为中心的像素块的方向场由以下方程估计:Gx(u,v)=∂I(u,v)∂uGy(u,v)=∂I(u,v)∂vVx(m,n)=Σu=m-s2m+s2Σv=n-s2n+s22Gx(u,v)Gy(u,v)Vy(m,n)=Σu=m-s2m+s2Σv=n-s2n+s2(Gx2(u,v)Gy2(u,v))θi=12tan-1(Vy(m,n)Vx(m,n))其中(u,v)为任意像素点的坐标,(m,n)为像素点i的坐标,Gx(u,v)和Gy(u,v)分别是任意像素点坐标(u,v)处的水平梯度和垂直梯度,Vx(m,n)和Vy(m,n)分别是以(m,n)为中心、大小为s的像素块的水平梯度估计和垂直梯度估计,θi为以像素点i为中心的像素块的方向场;(2)基于方向场估计模型对离散噪声指纹图像进行非局部均值滤波,以获得最终的去噪指纹图,具体包括以下子步骤:(2?1)根据以下等式计算归一化因子:C(i)=Σj∈Ie-||p(Ni)-p(Nj)||22h12e-|θi-θj|h22其中,C(i)是归一化因子,Nk是以像素点k为中心的矩形像素块,p(Nk)为像素块Nk的灰度级矢量,h1和h2为衰减因子,其值由实验确定,用于控制指数函数的衰减程度;(2?2)根据归一化因子C(i)计算相似度权值因子,具体采用以下公式:w(i,j)=1C(i)e-||p(Ni)-p(Nj)||22h12e-|θi-θj|h22其中w(i,j)是相似度权值因子;(2?3)根据相似度权值因子计算最终的去噪指纹图,具体而言,采用以下公式:ANL[I](i)=Σj∈Iw(i,j)I(j)其中ANL[I](i)是最终的去噪指纹图。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张旭明邹建王俊张明丁明跃熊有伦尹周平王瑜辉
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:

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