image-processing - 指紋画像から背景を削除するには?

Question

スライディングスキャナーで指紋画像を取得しました。ただし、出力にはきれいな背景がありません。次のようになります。

汚い http://img208.imageshack.us/img208/2622/dirtyie0.png

さらなる処理がより正確になるように、背景を削除したいと考えています。このようなもの：

クリーン http://img515.imageshack.us/img515/7530/cleanhh6.png

どうやってするか？どのような画像処理技術を使用できますか? ありがとうございました。

score 7 · Accepted Answer

ピクセル周辺の周波数スペクトルを確認できます。高周波成分が少ないほど、ピクセルが背景の一部である可能性が高くなります。

これを行う最も洗練された方法は、ピクセルのブロックの FFT を実行し、スペクトルを直接確認することです。指紋には明確な周波数スペクトルがあるため、背景を指紋から簡単に分離できるはずです。

ウェーブレットの使用も試してみる価値があります。これにより、画像を対象の周波数のサブバンドに直接分割できます。ただし、適切なウェーブレットを見つけるには、多くの練習が必要です。

やり過ぎのないソリューションが必要な場合は、画像のハイパスフィルターを実行し、それを単純なマスク検索パスに使用すると問題ない場合があります。これがどのように機能するかの大まかな概要は次のとおりです。

画像を正規化します。最も暗いピクセルが -1 になり、最も明るいピクセルが 1 になります。バイトで作業したい場合は、-128 / 127 を使用することもできます。
画像にガウスぼかしを実行します。半径を試してみてください。
ぼやけた画像から正規化された画像を減算します。-1 と 1 に飽和させることでオーバーフローを処理します。画像は大まかにエッジ検出されたように見えますが、バイナリマスクの代わりにグレーの色合いになります。
手順 3 の画像に対してマスクパスを実行します。各ピクセルの絶対値が高いほど、指紋の一部である可能性が高くなります。適切なしきい値を選択することで、マスクを生成できます。
マスクを使用してソースイメージを準備します。

完全な目的のために、画像の形態学でもそれを行うことができます:

画像に対してエッジ検出器を実行します。Canny 検出器を使用することは良い選択ですが、単純な 3x3 エッジ検出器カーネルも同様に機能します。
エッジで複数の拡張パスを実行します。これにより、パスごとにすべての白いピクセルの周りに境界線が成長し、エッジが太くなります。指紋のすべての領域が白いピクセルで覆われるまでこれを行います。あなたの例では、4つか5つのパスで十分だと思います。
膨張した画像をマスクとして直接使用できるようになりました。

リンク: 拡張http://homepages.inf.ed.ac.uk/rbf/HIPR2/dilate.htm

score 6 · Accepted Answer

エッジ検出フィルターを試すことができます。これにより、バックグラウンドノイズが除去され、残りの処理で指紋の特徴が鮮明になる可能性があります。

最初に試してみるには、キャニーエッジ検出器が適しているかもしれません。試すことができる無料の Web 実装や、利用可能なパブリックドメインの Java 実装もあります。

編集：それがどのように機能するのか興味があったので、デフォルト設定でWeb実装を試しました-それほど悪くはありません. そこにはいくつかの「ファントム」機能があるように見えますが、全体的には処理が少し簡単に見えます.

代替テキスト http://img356.imageshack.us/img356/5/ml00055edgedetectionwp7.png

score 2 · Accepted Answer

コントラスト強調 (メキシカンハットなど) を試してから、高度な強調を行ってください。ガボールフィルター技術を使用して年輪年代学用の幹の CT 画像を改善すると、良い結果が得られました。指紋照合システムで広く使用されており、画像が多少似ていたため、ガボールフィルターを使用しました。その後、あなたがしなければならないのは、いくつかの（ローカルに適応することをお勧めします）しきい値設定だけで、バイナリイメージを取得できます。

score 1 · Accepted Answer

指紋のセグメンテーションを行うアルゴリズムには多くの種類があります。センサー（あなたの場合）でうまく機能するものの1つは、画像内の各ピクセルの平均と分散に基づいています。以下は、ここで見つけることができるアルゴリズムのステップです。

指紋セグメンテーション: さまざまな手法の調査と分散ベースの方法のパラメーター研究

1.サイズが R x C ピクセルの画像を読み込みます。ここでは、フィンガープリント内の内容は重要ではないため、カバーします。指紋の周囲にノイズ (小さな点) が見られます。これはセンサーから取得した高品質の画像ですが、画像の品質が低く、背景にノイズが多い場合があります。指紋 R x C サイズ (ピクセル単位)