基于噪声模型的电容数据处理方法、系统、程序和装置与流程

本发明涉及计算机视觉，具体是涉及一种基于噪声模型的电容数据处理方法、系统、程序和装置。

背景技术：

1、指纹识别技术，是指将待识别用户的指纹图像特征与数据库中的指纹特征信息进行比对来验证用户身份的技术。通常根据指纹的特征和大小的不同，需要不同的方法来提取指纹特征进行识别，常用的指纹特征有：指纹特征点、特征描述子以及网络描述子等。指纹识别技术应用广泛，应用的技术领域包括：手机、电脑以及指纹门锁等设备上的运用。

2、但在这些实际应用过程中，由于采集指纹图像的传感器、环境以及采集方式等的不同，采集到的指纹图像也有巨大差异，例如：不同指纹图像的亮度不一致、同一指纹的不同区域亮度不一致、指纹有效面积小以及背景区域噪声大等问题，如果不事先进行处理，就会影响后续的提取特征和识别流程。

3、现有技术中，对指纹图像处理的方法在清晰度、对比度、一致性方面无法满足实际应用中对指纹图像的要求。

4、因此，需要一种方法来提高采集到的指纹图像的清晰度、对比度、一致性，方便进行指纹识别，并提高指纹识别的正确率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种基于噪声模型的电容数据处理方法、系统、程序和装置，可以提高指纹图像中的纹线清晰度以及图像对比度，使图像的一致性更好。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种基于噪声模型的电容数据处理方法，包括：

3、s1，利用无指纹数据的空图得到噪声基准值。

4、s2，根据所述噪声基准值对指纹图像列方向进行降噪。

5、s3，对降噪后的指纹图像根据梯度变化确定有效信号。

6、s4，根据所述有效信号计算出行信号中心点。

7、s5，基于所述行信号中心点进行重映射，得到质量更好的指纹图像。

8、进一步地，在s1计算噪声基准值时，按如下步骤进行：

9、使用指纹设备前，采集多张无指纹数据的空图；

10、计算所述无指纹数据的空图中每一列的列均值减去全图均值，得到一行噪声分布数据。

11、进一步地，s2根据所述根据噪声基准值对指纹图像列方向进行降噪时，按列减去对应的噪声数据，去除竖纹噪声。

12、进一步地，s3在根据梯度变化确定有效信号时，根据梯度阈值区分每行数据中的有效信号与无效信号。

13、进一步地，s4在计算行信号中心点时：

14、对于有效行，统计有效信号区域内的直方图，计算加权平均值作为该行的中心点。

15、对于背景行和平坦的行，参考相邻的多个有效行的中心位置进行估算，使用相邻行的所有有效信号的分布直方图的加权值作为该行的中心点。

16、进一步地，s4在计算行信号中心点之后，对所有中心点做平滑处理。

17、进一步地，s5在对图像进行重映射时：按照所述行信号中心点对整行朝亮暗两边展开映射，并使用函数计算得到映射后的亮度，所述函数为：

18、

19、其中c为中心点亮度，g为需要映射的亮度值，g’为映射之后的亮度值。

20、在本发明的另一方面，还包括一种基于噪声模型的电容数据处理系统，其特征在于，包括：

21、预处理模块，用于利用无指纹数据的空图得到噪声基准值。

22、降噪模块，用于根据所述基准值对指纹图像列方向进行降噪。

23、信号筛选模块，用于对降噪后的指纹图像根据梯度变化确定有效信号。

24、信号计算模块，用于根据所述有效信号计算出行信号中心点。

25、处理模块，基于所述行信号中心点进行重映射，得到质量更好的指纹图像。

26、在本发明的另一方面，还包括一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器运行时执行如上文所述的基于噪声模型的电容数据处理方法。

27、在本发明的另一方面，还包括一种基于噪声模型的电容数据处理装置，其特征在于，包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令，所述存储器和所述至少一个处理器互连；所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述基于噪声模型的电容数据处理装置执行如上文所述的基于噪声模型的电容数据处理方法。

28、相比于现有技术，本发明至少具有以下有益效果：

29、本发明一种基于噪声模型的电容数据处理方法通过一种基于噪声模型的电容数据处理方法、系统、程序和装置，能够对电容式指纹传感器的数据进行降噪处理，得到较现有技术而言指纹图像的纹线更加清晰、对比度更高、一致性更好的指纹图像；

30、进一步的，能够将采集到的指纹图像应用于指纹识别中，提高指纹识别的准确率。

技术特征：

1.一种基于噪声模型的电容数据处理方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的基于噪声模型的电容数据处理方法，其特征在于：在s1计算噪声基准值时，按如下步骤进行：

3.如权利要求2所述的基于噪声模型的电容数据处理方法，其特征在于，s2根据噪声基准值对指纹图像列方向进行降噪时，按列减去对应的噪声数据，去除竖纹噪声。

4.如权利要求1所述的基于噪声模型的电容数据处理方法，其特征在于，s3在根据梯度变化确定有效信号时，根据梯度阈值区分每行数据中的有效信号与无效信号。

5.如权利要求1所述的基于噪声模型的电容数据处理方法，其特征在于，s4在计算行信号中心点时：

6.如权利要求5所述的基于噪声模型的电容数据处理方法，其特征在于，s4在计算行信号中心点之后，对所有中心点做平滑处理。

7.如权利要求1所述的基于噪声模型的电容数据处理方法，其特征在于，s5在对图像进行重映射时：按照所述行信号中心点对整行朝亮暗两边展开映射，并使用函数计算得到映射后的亮度，所述函数为：

8.一种基于噪声模型的电容数据处理系统，其特征在于，包括：

9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1-7中任一项所述的基于噪声模型的电容数据处理方法。

10.一种基于噪声模型的电容数据处理装置，其特征在于，包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令，所述存储器和所述至少一个处理器互连；所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述基于噪声模型的电容数据处理装置执行如权利要求1-7中任一项所述的基于噪声模型的电容数据处理方法。

技术总结
本发明揭示了一种基于噪声模型的电容数据处理方法、系统、程序和装置，包括如下步骤：利用无指纹数据的空图得到噪声基准值；根据所述噪声基准值对指纹图像列方向进行降噪；对降噪后的指纹图像根据梯度变化确定有效信号；根据所述有效信号计算出行信号中心点；基于所述行信号中心点进行重映射，得到质量更好的指纹图像。本发明一种基于噪声模型的电容数据处理方法、系统、程序和装置能够对电容式指纹传感器的数据进行降噪处理，得到较现有技术而言指纹图像的纹线更加清晰、对比度更高、一致性更好的指纹图像；进一步的，能够将采集到的指纹图像应用于指纹识别中，提高指纹识别的准确率。

技术研发人员：高德宝,王冠,魏萌
受保护的技术使用者：上海海栎创科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12