指纹方向场是指纹的一个非常重要的信息，显示了指纹的全局信息，从宏观上描述了指纹的基本形状、结构和脊线方向信息。在实际的应用系统中，指纹方向场的正确估计有利于指纹的其他处理，例如指纹增强、指纹分割、指纹奇异点检测等，因此性能优秀的指纹方向场检测方法可以提高指纹其他处理过程的性能。现存的指纹方向场提取方法可大致分为基于梯度、基于模型、基于滤波器响应三类。基于梯度和基于滤波器响应的指纹方向场提取方法鲁棒性差，易受噪声影响，低质量区域很难正确提取方向场信息；基于模型的方法容易产生伪奇异点信息，降低了指纹图像匹配等其他处理过程的性能，并且很难正确提取低质量指纹图像方向场。针对现存的指纹方向场提取方法的不足，本文提出了基于先验知识的马尔可夫随机场指纹方向场提取方法。其实现步骤（1）提取指纹图像方向场先验知识，使用梯度法获得指纹图像的块角度矩阵，使用统计的方法获得块角度的概率；（2）拟合方向场先验知识和获得的块角度矩阵及其概率，构造指纹图像基于先验知识的马尔科夫随机场模型；（3）使用构造的模型提取指纹图像最终方向场。为了验证本文提出方法的性能，我们使用该方法同马尔可夫随机场及FOMFE方法做了大量对比试验。实验结果表明，无论实在方向场全局的平滑性还是从低质量区域的正确性上，文中提出的方法均优于其他方法。