Khoanh vùng ảnh vân tay là thuật toán phân chia các vùng khác nhau trên ảnh vân tay. Ở đây, chúng ta quan tâm đến foreground/background (ảnh nền và
ảnh trên nền) cùng với biên ảnh vân tay. Trong nhận dạng vân tay, vùng ảnh mang thơng tin hữu ích giới hạn bởi vùng có các đường vân (đóng vai trị làm
foreground). Vùng ảnh còn lại thường là các nhiễu tạo ra trong quá trình thu
khỏi foreground. Khoanh vùng ảnh vân tay nằm trong nhóm thuật tốn
segmentation. Tổng qt, nó dựa vào hai tính chất của ảnh số liên quan đến
cường độ sáng để thực hiện, đó là: sự khơng liên tục và sự tương tự nhau .
Ảnh vân tay trong đồ án sẽ khoanh vùng lấy vùng hữu ích dựa vào cả hai tính chất kể trên. Tiêu chí đánh giá là certainty level (một giá trị thể hiện sự biến thiên của cường độ sáng theo các đường vân). Theo cách này vùng ảnh đóng vai trị background và foreground được phân tách nhờ một ngưỡng đặt trước .
Công thức tính certainty level cho từng block kích thước wxw, trọng tâm tương ứng của block có tọa độ [i, j] như sau (w=16):
C(i,j)=
Một ngưỡng Tc được đặt ra và block đó định nghĩa làm
background nếu C(i, j) < Tc
foreground nếu C( i, j) >
Phương pháp này có lợi thế kế thừa được các kết quả tính tốn trong phần ước lượng orientation image
Hình vẽ 3.6. Khoanh vùng ảnh vân tay a) ảnh ban đầu; b) khoanh vùng ảnh.
3.4.4. Trích chọn minutiae
Phương pháp trích chọn minutiae được thực hiện qua những giai đoạn sau: từ ảnh xám ban đầu, các bộ lọc thích hợp được dùng để phát hiện và làm mỏng đường vân về dạng một điểm ảnh, biến đổi ảnh xám ban đầu thành ảnh được nhị phân hóa (có giá trị là 0 hoặc 1) tương ứng. Cuối cùng, các đặc trưng sẽ được rút trích dựa vào điểm lân cận xung quanh của nó.
a) Nhị phân hóa và làm mảnh đường vân
Nhị phân hóa là q trình biến một ảnh xám thành ảnh nhị phân. Ảnh nhị phân chỉ chứa hai giá trị 0 hoặc 1 (hoặc 0 và 255 tùy theo quy định của cấu trúc ảnh). Theo đó, giá trị 0 sẽ là giá trị ứng với những điểm đen trên ảnh và giá trị 1 (hoặc 255) sẽ là giá trị ứng với những điểm trắng. Công thức để nhị phân ảnh là đặt tất cả các giá trị của ảnh xám về 0 nếu chúng bé hơn một ngưỡng T cho trước và về 255 nếu chúng lớn hơn ngưỡng T đó. Vấn để ở đây là với ngưỡng T như thế nào thì cho ta được tấm ảnh nhị phân như ý muốn, nghĩa là ảnh làm nổi các vùng đối tượng và nền. Việc xác định giá trị T là rất khó vì chúng phụ thuộc vào từng điều kiện chiếu sáng khác nhau của môi trường. Với môi trường này T nhận một giá trị, môi trường khác lại một giá trị khác.
Kích thước cửa sổ trong nhị phân hóa ảnh cho phân ngưỡng cục bộ có thể là: 32x32,32x16,16x16,16x8 pixel… Thử nghiệm với block 32x32 pixel thì cho kết quả tốt hơn.
a) b)
Hình vẽ 3.7. Nhị phân hóa và làm mảnh đường vân a) ridge-map; b) thinned ridge-map.