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龙图腾网获悉华南理工大学申请的专利一种指纹图像分割方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116433705B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-14发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310290284.1，技术领域涉及：G06T7/194；该发明授权一种指纹图像分割方法是由田联房;林熙;杜启亮设计研发完成，并于2023-03-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种指纹图像分割方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种指纹图像分割方法，包括：1针对单幅指纹图像，进行图像场的建模，对指纹图像中每一个像素点的强度场进行计算，再对指纹图像中的每一个像素点的梯度场进行计算，对于每一个像素点，根据其梯度值的大小与一个梯度阈值进行比较，如果梯度值大于阈值，该点是前景部分，留下该点，否则该点是背景部分，由此初步分割开前景与背景，留下经过初步计算得到的前景部分；2运用对比度受限下直方图均衡化对由步骤1处理后得到的初步分割开的前景部分进行处理；3运用最大化类间方差的方法对步骤2处理后的图像进行处理，完成指纹图像的处理，输出指纹图像，实现指纹图像的分割。本发明解决了现有的指纹图像分割效果不佳的问题。

本发明授权一种指纹图像分割方法在权利要求书中公布了：1.一种指纹图像分割方法，其特征在于，包括以下步骤： 1针对单幅指纹图像，进行图像场的建模，对指纹图像中每一个像素点的强度场进行计算，再对指纹图像中的每一个像素点的梯度场进行计算，对于每一个像素点，根据其梯度值的大小与一个合适的梯度阈值进行比较，如果梯度值大于阈值，该点则是前景部分，留下该点，否则如果梯度值小于或等于阈值，该点则是背景部分，由此初步分割开前景与背景，留下经过初步计算得到的前景部分； 2运用对比度受限下直方图均衡化对由步骤1处理后得到的初步分割开的前景部分进行处理，包括以下步骤： 2.1首先将原始的指纹图像的灰度图划分成b个大小相等且互不重叠的子块； 2.2将每个子块的像素个数平均分到相对应的子块的每个灰度级中，得到每个灰度级所分配到的平均像素个数Naverage，计算公式为： 式中，nx指的是子块x方向的像素个数，ny指的是子块y方向的像素个数，Ng指的是子块包含的灰度级数； 2.3利用阈值T对每一个子块的灰度直方图进行切割，阈值T的计算公式为： T＝βNaverage 式中，β为截取限制倍数，阈值T不能够超过Naverage的β倍； 将剪切得到的多余像素的个数平均分配到其它的灰度级中，得到每个灰度级均分到的像素个数Ne，计算公式为： 式中，S指的是截取总的像素个数； 用Gi表示分配像素前图像第i个灰度级对应的像素个数，下阈值用R表示，计算公式为： R＝T-Ne 如果GiT，那么Gi＝T；如果RGi≤T，那么Gi＝T；如果Gi≤R，那么Gi的值加上Ne； 在上述分配完一轮之后，会多出来一部分的像素点没有匹配，能够把这些像素点均匀地分配到目前仍然小于T的灰度，循环分配直到剩余像素为0； 2.4对重新分配像素后的每个子块进行直方图均衡化处理，首先建立图像的概率密度函数Pq，计算方式为： 式中，q表示灰度级，Hq表示直方图函数，A0表示指纹图像的面积； 假设转换前图像的概率密度函数为Prr，转换后图像的概率密度函数为Pss，其中r、s分别表示转换前后的灰度级，Pss和Prr存在以下关系： 为了使得转换后直方图的概率密度函数为1，那么必须满足然后将这一等式两边对r分别积分，能够得到图像的累积分布函数CDF计算方式为： 这样，概率密度函数Pss就满足了Pss＝1,0≤s≤1； 在这里，指纹图像的灰度值的取值范围为[0,255]，然而变换后的随机变量s由于是归一化获得的，取值范围是[0,1]，因此，需要将随机变量s乘以最大灰度值255，才能够得到均衡化后的灰度值，因此，离散图像的灰度均衡转换公式为： 式中，DB表示像素点经过直方图均衡化转换后的像素值，z指的是灰度级总数，Hi指的是第i级灰度的像素个数； 运用此直方图均衡的方法分别对指纹图像的每个子块做处理； 2.5运用双线性插值法对图像每个点进行插值处理，因为如果每个子块像素点的值仅仅是通过映射函数的变换来得到的，最终的图像会呈现块状效应，因此为了提高图像质量，采用双线性插值法，把每一个子块的中心点作为参考点，其中4个参考点的坐标分别为Q11x1,y1，Q12x1,y2，Q21x2,y1，Q22x2,y2，Q11表示左下角子块的中心点，Q12表示左上角子块的中心点，Q21表示右下角子块的中心点，Q22表示右上角子块的中心点，假设P点位于Q11、Q12、Q21、Q22围成的四边形内部，记P点的坐标为a,b，首先进行x方向的线性插值计算，假设R1是Q11和Q21连线上的点而且其横坐标与P点一致，那么R1点的像素值fR1的计算公式为： 假设R2是Q12和Q22连线上的点而且横坐标与P点一致，那么R2点的像素值fR2的计算公式为： 再对y方向进行插值，那么P点的像素值fP的计算公式： 双线性插值的操作只是针对周围包括四个子块的中心点，也就是说包含4个参考点的像素点，对于最左上角、最左下角、最右上角、最右下角的子块中的像素点仅仅使用所在子块的映射函数作变换即可，剩余的子块则找到相邻的两个参考点进行插值运算即可，对整幅指纹图像进行处理，消除图像的块状效应； 3运用最大化类间方差的方法对步骤2处理后的图像进行处理，完成指纹图像的处理，输出指纹图像，实现指纹图像的分割。

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