本公開(kāi)涉及圖像處理技術(shù)，更具體地講，涉及指紋圖像處理方法及指紋圖像處理裝置。

背景技術(shù)：

1、生物特征識(shí)別是與人體特征相關(guān)的身體測(cè)量和計(jì)算。例如，指紋生物識(shí)別可用于驗(yàn)證或識(shí)別一個(gè)人。指紋是具有高安全性的生物特征，可以用于身份驗(yàn)證。指紋識(shí)別可依賴(lài)于指紋特征的提取，細(xì)節(jié)點(diǎn)是一種常用的指紋特征，細(xì)節(jié)點(diǎn)的提取對(duì)于指紋識(shí)別至關(guān)重要。

2、圖1是nbis(nist?biometric?image?software)的指紋特征提取流程，對(duì)于指紋特征提取流程的部分，可將指紋圖像按照特定的尺寸劃分為塊，每個(gè)塊可獨(dú)自計(jì)算方向。常用的計(jì)算方向的方法可包括梯度法和離散傅里葉變換(discrete?fouriertransform，dft)方法，其中，梯度法對(duì)噪聲敏感，而dft方法一般都會(huì)擴(kuò)展計(jì)算的塊的大小來(lái)進(jìn)行平滑，因此dft方法的精確度高。

3、無(wú)論采用哪種方法，現(xiàn)有的解決方案通常需要對(duì)每一個(gè)塊重復(fù)計(jì)算來(lái)分別計(jì)算每一個(gè)塊的方向，這樣計(jì)算的開(kāi)銷(xiāo)非常大，在一些場(chǎng)景中，會(huì)大大增加延遲。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開(kāi)提供了一種用于改善指紋圖像的處理的指紋圖像處理方法及指紋圖像處理裝置。

2、根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的第一方面，提供一種指紋圖像處理方法，包括：接收表示指紋圖像的塊矩陣的多個(gè)塊；處理所述多個(gè)塊中的第一集合的塊，包括：獲取當(dāng)前塊的多個(gè)候選方向，其中，多個(gè)候選方向包括當(dāng)前塊的初始方向、當(dāng)前塊左邊和當(dāng)前塊右邊至少各自預(yù)定數(shù)量的塊的方向，初始方向使用當(dāng)前塊的左邊相鄰塊的方向和上邊相鄰塊的方向確定；使用多個(gè)候選方向的離散傅里葉變換能量，從多個(gè)候選方向中確定當(dāng)前塊的方向。

3、在實(shí)施例中，指紋圖像處理方法還可包括：確定當(dāng)前塊的初始方向，其中，確定當(dāng)前塊的初始方向可包括：確定左邊相鄰塊的方向?qū)?yīng)的第一方向序號(hào)和上邊相鄰塊的方向?qū)?yīng)的第二方向序號(hào)；使用第一方向序號(hào)和第二方向序號(hào)，確定當(dāng)前塊的初始方向。

4、在實(shí)施例中，使用第一方向序號(hào)和第二方向序號(hào)，確定當(dāng)前塊的初始方向，可包括：在第一方向序號(hào)和第二方向序號(hào)之間差值絕對(duì)值小于等于預(yù)定閾值的情況下，獲取第一方向序號(hào)和第二方向序號(hào)的第一平均值，將第一平均值對(duì)應(yīng)的方向作為當(dāng)前塊的初始方向；在第一方向序號(hào)和第二方向序號(hào)之間差值絕對(duì)值大于預(yù)定閾值的情況下，將小方向序號(hào)與方向總序號(hào)相加，得到調(diào)整后的方向序號(hào)，獲取調(diào)整后的方向序號(hào)與大方向序號(hào)的第二平均值，并將第二平均值對(duì)應(yīng)的方向作為當(dāng)前塊的初始方向，其中，小方向序號(hào)是第一方向序號(hào)和第二方向序號(hào)中較小的方向序號(hào)，大方向序號(hào)是第一方向序號(hào)和第二方向序號(hào)中較大的方向序號(hào)。

5、在實(shí)施例中，指紋圖像處理方法還可包括：在使用多個(gè)候選方向的離散傅里葉變換能量，從多個(gè)候選方向中確定當(dāng)前塊的方向之前，對(duì)多個(gè)候選方向中每個(gè)候選方向進(jìn)行處理，包括：對(duì)當(dāng)前候選方向的塊做像素行相加處理，得到當(dāng)前候選方向?qū)?yīng)的像素和；將多個(gè)候選方向?qū)?yīng)的像素和與多個(gè)頻率的三角函數(shù)進(jìn)行相乘處理，得到多個(gè)頻率各自對(duì)應(yīng)的能量組合；將多個(gè)頻率各自對(duì)應(yīng)的能量組合，作為離散傅里葉變換能量。

6、在實(shí)施例中，使用多個(gè)候選方向的離散傅里葉變換能量，從多個(gè)候選方向中確定當(dāng)前塊的方向，可包括：獲取每個(gè)能量組合中最大值以及最大值與相應(yīng)能量組合的均值的比值；確定所有能量組合中唯一的預(yù)定能量組合，其中，預(yù)定能量組合滿(mǎn)足預(yù)定條件，預(yù)定條件為能量組合評(píng)估最大值大于第一閾值且能量組合對(duì)應(yīng)的比值大于第二閾值；將預(yù)定能量組合中最大值對(duì)應(yīng)的候選方向作為當(dāng)前塊的方向。

7、在實(shí)施例中，在能量組合不滿(mǎn)足預(yù)定條件的情況下，計(jì)算當(dāng)前塊的方向可使用原始方法。

8、在實(shí)施例中，使用多個(gè)候選方向的離散傅里葉變換能量，從多個(gè)候選方向中確定當(dāng)前塊的方向，可包括：獲取每個(gè)能量組合中的最大值；按最大值從大到小的順序，對(duì)能量組合進(jìn)行排序；對(duì)排序后的能量組合依次進(jìn)行如下處理，包括：獲取當(dāng)前能量組合的最大值與當(dāng)前能量組合的均值的比值；在當(dāng)前能量組合滿(mǎn)足預(yù)定條件的情況下，停止對(duì)后面的能量組合進(jìn)行處理，并將當(dāng)前能量組合中最大值對(duì)應(yīng)的候選方向作為當(dāng)前塊的方向，其中，預(yù)定條件為能量組合的最大值大于第一閾值且能量組合對(duì)應(yīng)的比值大于第二閾值；在當(dāng)前能量組合的最大值小于等于第一閾值的情況下，停止對(duì)排序后的能量組合進(jìn)行處理；在當(dāng)前能量組合的最大值大于第一閾值且當(dāng)前能量組合對(duì)應(yīng)的比值小于等于第二閾值的情況下，繼續(xù)對(duì)排序后的能量組合中的下一個(gè)能量組合進(jìn)行處理。

9、在實(shí)施例中，在能量組合不滿(mǎn)足預(yù)定條件的情況下，計(jì)算當(dāng)前塊的方向可使用原始方法。

10、在實(shí)施例中，指紋圖像處理方法還可包括：使用原始方法處理所述多個(gè)塊中的第二集合的塊，以計(jì)算第二集合的塊的方向，其中，第二集合的塊被布置在所述塊矩陣的邊緣行或邊緣列中的至少一個(gè)中。

11、根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的第二方面，提供一種指紋圖像處理方法，包括：對(duì)指紋圖像進(jìn)行劃分，得到包含多個(gè)塊的塊矩陣；對(duì)于塊矩陣中除第一行和第一列以外的每個(gè)塊，做如下處理：獲取當(dāng)前塊的多個(gè)候選方向，其中，多個(gè)候選方向包括當(dāng)前塊的初始方向、當(dāng)前塊左邊和當(dāng)前塊右邊各自預(yù)定數(shù)量的塊的方向，初始方向是基于當(dāng)前塊的左邊相鄰塊的方向和上邊相鄰塊的方向確定；使用多個(gè)候選方向的離散傅里葉變換能量，從多個(gè)候選方向中確定當(dāng)前塊的方向。

12、在實(shí)施例中，指紋圖像處理方法還可包括，確定當(dāng)前塊的初始方向，其中，確定當(dāng)前塊的初始方向可包括：確定左邊相鄰塊的方向?qū)?yīng)的第一方向序號(hào)和上邊相鄰塊的方向?qū)?yīng)的第二方向序號(hào)；使用第一方向序號(hào)和第二方向序號(hào)，確定當(dāng)前塊的初始方向。

13、在實(shí)施例中，使用第一方向序號(hào)和第二方向序號(hào)，確定當(dāng)前塊的初始方向，包括：在第一方向序號(hào)和第二方向序號(hào)之間差值絕對(duì)值小于等于預(yù)定閾值的情況下，獲取第一方向序號(hào)和第二方向序號(hào)的第一平均值，將第一平均值對(duì)應(yīng)的方向作為當(dāng)前塊的初始方向；在第一方向序號(hào)和第二方向序號(hào)之間差值絕對(duì)值大于預(yù)定閾值的情況下，將小方向序號(hào)與方向總序號(hào)相加，得到調(diào)整后的方向序號(hào)，并獲取調(diào)整后的方向序號(hào)與大方向序號(hào)的第二平均值，將第二平均值對(duì)應(yīng)的方向作為當(dāng)前塊的初始方向，其中，小方向序號(hào)是第一方向序號(hào)和第二方向序號(hào)中較小的方向序號(hào)，大方向序號(hào)是第一方向序號(hào)和第二方向序號(hào)中較大的方向序號(hào)。

14、在實(shí)施例中，指紋圖像處理方法還包括：在使用多個(gè)候選方向的離散傅里葉變換能量，從多個(gè)候選方向中確定當(dāng)前塊的方向之前，對(duì)多個(gè)候選方向中每個(gè)候選方向進(jìn)行處理，包括：對(duì)當(dāng)前候選方向的塊做像素行相加處理，得到當(dāng)前候選方向?qū)?yīng)的像素和；將多個(gè)候選方向?qū)?yīng)的像素和與多個(gè)頻率的三角函數(shù)進(jìn)行相乘處理，得到多個(gè)頻率各自對(duì)應(yīng)的能量組合；將多個(gè)頻率各自對(duì)應(yīng)的能量組合，作為離散傅里葉變換能量。

15、在實(shí)施例中，基于多個(gè)候選方向的離散傅里葉變換能量，從多個(gè)候選方向中確定當(dāng)前塊的方向，包括：獲取每個(gè)能量組合中最大值以及最大值與相應(yīng)能量組合的均值的比值；確定所有能量組合中唯一的預(yù)定能量組合，其中，預(yù)定能量組合滿(mǎn)足預(yù)定條件，預(yù)定條件為能量組合的最大值大于第一閾值且能量組合對(duì)應(yīng)的比值大于第二閾值；將預(yù)定能量組合中最大值對(duì)應(yīng)的候選方向作為當(dāng)前塊的方向。

16、在實(shí)施例中，在能量組合不滿(mǎn)足預(yù)定條件的情況下，計(jì)算當(dāng)前塊的方向可通過(guò)使用原始方法來(lái)執(zhí)行。

17、在實(shí)施例中，使用多個(gè)候選方向的離散傅里葉變換能量，從多個(gè)候選方向中確定當(dāng)前塊的方向，還包括：獲取每個(gè)能量組合中的最大值；按最大值從大到小的順序，對(duì)所有能量組合進(jìn)行排序；對(duì)排序后的能量組合依次進(jìn)行如下處理，包括：獲取當(dāng)前能量組合的最大值與當(dāng)前能量組合的均值的比值；在當(dāng)前能量組合滿(mǎn)足預(yù)定條件的情況下，停止對(duì)后面的能量組合進(jìn)行處理，并將當(dāng)前能量組合中最大值對(duì)應(yīng)的候選方向作為當(dāng)前塊的方向，其中，預(yù)定條件為能量組合的最大值大于第一閾值且能量組合對(duì)應(yīng)的比值大于第二閾值；在當(dāng)前能量組合的最大值小于等于第一閾值的情況下，停止對(duì)排序后的能量組合進(jìn)行處理；在當(dāng)前能量組合的最大值大于第一閾值且當(dāng)前能量組合對(duì)應(yīng)的比值小于等于第二閾值的情況下，繼續(xù)對(duì)排序后的能量組合中的下一個(gè)能量組合進(jìn)行處理。

18、在實(shí)施例中，在能量組合不滿(mǎn)足預(yù)定條件的情況下，通過(guò)使用原始方法來(lái)計(jì)算當(dāng)前塊的方向。

19、在實(shí)施例中，在對(duì)指紋圖像進(jìn)行劃分，得到包含至少一個(gè)塊的塊矩陣之后，指紋圖像處理方法可包括：使用原始方法計(jì)算塊矩陣的第一行和第一列上的塊的方向。

20、根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例，提供一種指紋圖像處理裝置，包括：劃分單元，被配置為對(duì)指紋圖像進(jìn)行劃分，得到包含至多個(gè)塊的塊矩陣；方向確定單元，被配置為對(duì)于所述塊矩陣中除第一行和第一列以外的每個(gè)塊，做如下處理：獲取當(dāng)前塊的多個(gè)候選方向，其中，所述多個(gè)候選方向包括所述當(dāng)前塊的初始方向、所述當(dāng)前塊左右各預(yù)定數(shù)量的塊的方向，所述初始方向是基于所述當(dāng)前塊的左邊相鄰塊和上邊相鄰塊的方向確定的；基于所述多個(gè)候選方向的離散傅里葉變換能量，從所述多個(gè)候選方向中確定所述當(dāng)前塊的方向。

21、根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例，一種指紋圖像處理裝置可包括：處理器；存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)方向確定單元的方法。

22、在實(shí)施例中，方向確定單元還被配置為：確定所述當(dāng)前塊的初始方向，其中，確定所述當(dāng)前塊的初始方向包括：確定所述左邊相鄰塊的方向?qū)?yīng)的第一方向序號(hào)和所述上邊相鄰塊的方向?qū)?yīng)的第二方向序號(hào)；使用所述第一方向序號(hào)和所述第二方向序號(hào)，確定所述當(dāng)前塊的初始方向。

23、在實(shí)施例中，方向確定單元還被配置為：在所述第一方向序號(hào)和所述第二方向序號(hào)之間差值絕對(duì)值小于等于預(yù)定閾值的情況下，獲取所述第一方向序號(hào)和所述第二方向序號(hào)的第一平均值，將所述第一平均值對(duì)應(yīng)的方向作為所述當(dāng)前塊的初始方向；在所述第一方向序號(hào)和所述第二方向序號(hào)之間差值絕對(duì)值大于所述預(yù)定閾值的情況下，將小方向序號(hào)與方向總序號(hào)相加，得到調(diào)整后的方向序號(hào)，并獲取調(diào)整后的方向序號(hào)與大方向序號(hào)的第二平均值，將所述第二平均值對(duì)應(yīng)的方向作為所述當(dāng)前塊的初始方向，其中，所述小方向序號(hào)是所述第一方向序號(hào)和所述第二方向序號(hào)中較小的方向序號(hào)，所述大方向序號(hào)是所述第一方向序號(hào)和所述第二方向序號(hào)中較大的方向序號(hào)。

24、在實(shí)施例中，方向確定單元還被配置為：在使用所述多個(gè)候選方向的離散傅里葉變換能量，從所述多個(gè)候選方向中確定所述當(dāng)前塊的方向之前，對(duì)所述多個(gè)候選方向中每個(gè)候選方向進(jìn)行處理，其中，對(duì)多個(gè)候選方向中每個(gè)候選方向進(jìn)行處理包括：對(duì)當(dāng)前候選方向的塊做像素行相加處理，得到所述當(dāng)前候選方向?qū)?yīng)的像素和；將所述多個(gè)候選方向?qū)?yīng)的像素和與多個(gè)頻率的三角函數(shù)進(jìn)行相乘處理，得到所述多個(gè)頻率各自對(duì)應(yīng)的能量組合；將所述多個(gè)頻率各自對(duì)應(yīng)的能量組合，作為所述離散傅里葉變換能量。

25、在實(shí)施例中，方向確定單元還被配置為：獲取每個(gè)能量組合中最大值以及最大值與相應(yīng)能量組合的均值的比值；確定所有能量組合中唯一的預(yù)定能量組合，其中，所述預(yù)定能量組合滿(mǎn)足預(yù)定條件，所述預(yù)定條件為能量組合的最大值大于第一閾值且所述能量組合對(duì)應(yīng)的所述比值大于第二閾值；將所述預(yù)定能量組合中最大值對(duì)應(yīng)的候選方向作為所述當(dāng)前塊的方向。

26、在實(shí)施例中，方向確定單元還被配置為：在能量組合不滿(mǎn)足預(yù)定條件的情況下，使用原始方法計(jì)算當(dāng)前塊的方向。

27、在實(shí)施例中，方向確定單元還被配置為：獲取每個(gè)能量組合中的最大值；按所述最大值從大到小的順序，對(duì)能量組合進(jìn)行排序；對(duì)排序后的能量組合依次進(jìn)行處理，其中，對(duì)排序后的能量組合進(jìn)行處理包括：獲取當(dāng)前能量組合的最大值與所述當(dāng)前能量組合的均值的比值；在所述當(dāng)前能量組合滿(mǎn)足預(yù)定條件的情況下，停止對(duì)后面的能量組合進(jìn)行處理，并將所述當(dāng)前能量組合中最大值對(duì)應(yīng)的候選方向作為所述當(dāng)前塊的方向，其中，所述預(yù)定條件為能量組合的最大值大于第一閾值且所述能量組合對(duì)應(yīng)的所述比值大于第二閾值；在所述當(dāng)前能量組合的最大值小于等于所述第一閾值的情況下，停止對(duì)排序后的能量組合進(jìn)行處理；在所述當(dāng)前能量組合的最大值大于所述第一閾值且所述當(dāng)前能量組合對(duì)應(yīng)的所述比值小于等于所述第二閾值的情況下，繼續(xù)對(duì)排序后的能量組合中的下一個(gè)能量組合進(jìn)行處理。

28、在實(shí)施例中，方向確定單元還被配置為：在能量組合不滿(mǎn)足所述預(yù)定條件的情況下，使用原始方法計(jì)算所述當(dāng)前塊的方向。

29、在實(shí)施例中，方向確定單元還被配置為：在對(duì)指紋圖像進(jìn)行劃分，得到包含至少一個(gè)塊的塊矩陣之后，使用原始方法計(jì)算所述塊矩陣的第一行和第一列上的塊的方向。

30、利用本公開(kāi)的技術(shù)方案，可提供一種指紋圖像處理方法及指紋圖像處理裝置。本公開(kāi)推算當(dāng)前塊的初始方向時(shí)考慮了相鄰塊(例如，左邊相鄰塊和上邊相鄰塊)的方向，增加了當(dāng)前塊的方向的準(zhǔn)確度。在方向變化比較大的區(qū)域，準(zhǔn)確度的提高更加明顯。而且，本公開(kāi)在當(dāng)前塊周?chē)》秶鷥?nèi)(例如，當(dāng)前塊左右各預(yù)定數(shù)量的塊)可進(jìn)行驗(yàn)證，確定當(dāng)前塊最終的方向，使得可以無(wú)需遍歷所有塊的方向，從而可以減少塊的計(jì)算時(shí)間，并且可以減少指紋圖像全圖的計(jì)算時(shí)間。

31、將在接下來(lái)的描述中部分闡述本公開(kāi)總體構(gòu)思另外的方面和/或優(yōu)點(diǎn)，還有一部分通過(guò)描述將是清楚的，或者可以經(jīng)過(guò)本公開(kāi)總體構(gòu)思的實(shí)施而得知。