导读：摘 要：为了增强指纹图像预处理的效果，在对现有算法深入研究的基础上，提出一种新的指纹图像增强算法。先利用Radon变换来获得图像的方向图，然后利用方向滤波器...
由采样直线和图像平面的关系我们可以得出β的值，然后根据图1所示的脊线与采样平面之间的关系，可以计算出脊线的方向α为：
另外，指纹图像在受到噪声的影响下会使得对指纹方向场的计算出现偏差，这就需要进行进一步修正，以消除噪声的影响。根据纹线具有缓变性的特点，对求出的方向场进行平滑处理，采用块操作的方法将相邻图像块的方向场变化控制在一定范围内，从而低质量的指纹图像也可以获得较正确的方向场。
2．3 设计方向滤波器
指纹图像的重要特点就是纹线的方向性，所以方向滤波是最有效的滤波方法。本文利用前面获取方向图，采用OGorman等人设计的方向滤波器模板，供不同的方向像素点选择。设计思想是使指纹纹线在切向平滑、在法向锐化，以消除指纹图中纹线的断裂和叉连。方向滤波的关键就是滤波器的选择，下面是涉及滤波器时的一些注意事项：
(1)在设计滤波器模板的模板时，模板尺寸的选择要合适。要求大小为一个或者一个半的纹线周期，并且为奇数，这样模板就可以通过中心点关于x轴和y轴对称。
(2)为了提高脊线和谷线的灰度方差，达到边缘锐化的效果，在垂直于纹线方向上中央部分系数为正，两边系数为负，因此滤波器模板中所有系数的代数和应为零。
(3)方向滤波器是由平均滤波器和分离滤波器组合而成的。平均滤波器主要是连接脊线中出现的断裂，分离滤波器主要除去图像中的叉连。平均滤波器的系数满足A>B>C>D>0，分离滤波器的系数应满足A+2B+2c+2D=0。一个基本的方向滤波器(如图2所示)应该同时具备两种功能，它相当于平均滤波器加上分离滤波器，所以它的系数是平均滤波器和分离滤波器的系数之和。
