) +Smin+Smax>0. 75 2
[0025] 其中，f(i，j)为（i，j)点的灰度值；SI=Sfjik，jk)为I方向上灰度值的累加； S_为累加值的上限；Smin为累加值的下限值。如果满足公式的条件，则当前点为前景点；否 则为背景点。
[0026] 2)根据小块内背景点的比例，判断各图像块是前景块或背景块。如果小块内背景 点的数量超过阈值Tb，则认为该图像块属于背景块，否则为前景块。
[0027] 通过图像质量判断条件，比较质量评价参数Q与阈值TQ。若Q < TQ，说明图像质量 未达到要求，判断手指位置是否放置正确。
[0028] 具体如下：
[0029] 1)根据该块内的各点是否属于某一特定方向，判断一个前景图像块是否具有方向 特性；
[0030] 2)计算各图像块的方向，求出各块的方向直方图。如果具有某一个方向D的像素 数目超过预设值则该块的特征方向被标记为D;
[0031] 3)指纹图像的质量可以通过计算连续的特征方向区域占所有指纹前景图的比例 进行描述。采取加权方法，距离参考点越远的图像块，它所包含的信息越可靠，其权值也就 越尚；
[0032] 4)对于指纹前景图中的任一图像块Xi，可以用具有连续特征方向块的权值与所有 指纹前景块的权值之比来确定其图像质量Q;
[0033] 5)将指纹图像质量参数Q与指纹图像质量评价的下限值1进行比较，若Q<TQ， 则进行图像预处理；否则对手指位置的偏离进行分析，并显示相应的提示内容。
[0034] 无论何种类型的指纹，通过分析指纹图像中心区域是否存在一条完整的脊线来确 定手指是否偏离。本发明使用基于方向图的跟踪方法判断手指的放置位置是否正确。具体 如下：
[0035] 1)以前景图的质心为原点，构建坐标系；
[0036] 2)在x轴的左半轴，选择一个特征方向不为0的图像块作为起始参考图像块；
[0037] 3)根据块内的各点是否属于某一特定方向来判断图像块的特征方向。若块特征方 向为0,则重新选择起始参考图像块；若块特征方向不为0,则根据当前图像块的方向，向右 搜索下一个图像块；
[0038] 4)判断该图像块与前一个图像块的方向变化。如果图像块与前一个图像块的方向 变化超过90°，表明当前图像块的方向发生突变，根据脊线的连续性，将当前图像块的方向 替代前一个图像块的方向，在此基础上搜索下一个图像块；
[0039] 5)若图像块的方向不超过90°，则判断是否搜索到一条完整的脊线。
[0040] 若找到完整的脊线，采集的指纹图像正确，在屏幕上提示输入正确，结束指纹图像 搜索；否则，说明当前图像块没有足够接近x轴的正半轴，继续搜索下一个图像块；
[0041] 6)判断x轴的负半轴是否完成搜索。若未搜索完毕，则继续搜索；若x轴的负半 轴已经完成搜索，搜索x轴的正半轴；
[0042] 7)以相反方向类似地搜索x轴的正半轴。
[0043] 如果搜索到一条完整的脊线，则在屏幕上提示输入正确，结束指纹图像搜索；否则 继续搜索。如果从x轴的正、负半轴都无法确定一条完整的脊线，则表明该指纹图像偏离， 按照质心的位置提示用户重新采集指纹。
[0044] 根据所选质心的位置和判断的结果，分别在屏幕上进行显示。
[0045] 在进行特征提取和匹配之前，必须对指纹图像进行预处理，恢复指纹结构，以便可 靠提取正确的指纹特征。结果将直接影响特征提取和匹配的复杂度，关系到整个算法的识 别率。本发明针对传统指纹识别算法复杂度较高、运算耗时的问题，综合考虑系统硬件平台 特征，对现有算法进行优化。优化的指纹识别包括指纹图像预处理和特征点提取与匹配。其 中预处理包括：图像分割、图像增强、二值化以及后处理、细化以及伪特征点的删除。由于图 像质量不同，不能直接进行分割。
[0046] 首先采用3X3高斯模板滤波，去除图像中的部分噪声，使得指纹图像的纹理更加 平滑。针对图像质量不同，对指纹图像统一规格化处理，使得所有指纹图像都具有统一的 均值和均方差，同时降低了指纹的脊线和谷线间的灰度差异。规格化以及图像分割流程如 下：
[0047] (1)求出原始图像灰度均值和灰度均方差。
【主权项】
1. 一种指纹识别方法，其特征在于，包括： 利用指纹识别装置识别指纹过程中，首先对指纹进行采集，然后对采集的指纹图像进 行质量评价，将质量评价结果输出到屏幕。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用指纹识别装置采集指纹，进一步 包括用隔点的方式对指纹灰度图像进行采样，隔点获得原始指纹灰度图像，用点方向图表 示所述隔点原始指纹灰度图像中每一像素点处的局部纹理走向； 通过指纹图像点方向图计算，将指纹图像中的各个图像块划分为前景块或背景块，采 用7X7模板，基准点位于模板中心，从水平位置开始每隔/4确定一个方向，定义I = 1， 2, 3,4,对应0, JT/4, 2 JT/4, 3 JT/4, JT四个方向，计算各个方向的灰度变化D1，比较D1，找到 最小值，就代表该点的方向D 1: D1= 2 |f '工(i，JVf1Qk, jk) f' Ji，j)是沿I方向上点的灰度均值，fjik，jk)是I方向上第k个点的灰度值，将分 布有指纹脊线的图像块作为图像的前景块，其余部分为背景块，将前景块设置为1，背景块 设置为〇,实现指纹灰度图像的前、背景图分离： 1) 判断是否满足：64(1，」)+5_+5_>0.75 2^1，如果满足，则当前点为前景点；否则为 背景点，其中，f(i，j)为（i，j)点的灰度值；2 S1S I方向上灰度值的累加；Smax为累加值 的上限；Smin为累加值的下限值； 2) 根据小块内背景点的比例，判断各图像块是前景块还是背景块，如果小块内背景点 的数量超过阈值Tb，则将该图像块作为背景块，否则确定为前景块。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述指纹识别装置包括控制器，该控制器 分别连接LED屏幕、指纹传感器、JTAG调试接口、复位电路、外部SDRAM数据存储器、串口 及USB接口；其中，所述屏幕用来显示指纹图像初始质量评价的结果，提示用户手指的放置 位置；指纹传感器用来获取手指的指纹图像信息JTAG调试接口用来与上位机连接进行调 试；复位电路用来初始化指纹识别装置；FLASH程序存储器用来存储指纹识别装置运行的 程序；外部SDRAM数据存储器用来存储指纹识别装置运行过程中产生的临时数据；串口和 USB接口用于与上位机的连接通信。
【专利摘要】本发明提供了一种指纹识别方法，该方法包括：利用指纹识别装置识别指纹过程中，首先对指纹进行采集，然后对采集的指纹图像进行质量评价，将质量评价结果输出到屏幕。本发明提出了一种指纹识别方法，让用户直观了解图像质量，并且提高识别成功率，易于实现，并且执行效率较高。
【IPC分类】G06K9-00
【公开号】CN104809452
【申请号】CN201510253511
【发明人】田野, 夏梅宸, 刘志才, 祝昌宇, 卢力君
【申请人】成都英力拓信息技术有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年5月19日