專利名稱：點(diǎn)線結(jié)合的指紋識(shí)別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種指紋識(shí)別方法，特別是一種點(diǎn)線結(jié)合的指紋識(shí)別方法， 屬于生物識(shí)別領(lǐng)域。
技術(shù)背景指紋識(shí)別屬于一種生物識(shí)別技術(shù)，利用指紋圖像的唯一性及穩(wěn)定性的特 點(diǎn)，比較兩幅指紋圖像，判斷他們是否來自同一個(gè)手指。所謂唯一性是指不同的人的指紋不同，同一個(gè)人不同手指的指紋圖像也不相同；所謂穩(wěn)定性是 指一個(gè)人的指紋基本上不會(huì)發(fā)生大的變化。目前常用的指紋識(shí)別方法是單純利用指紋圖像的特征點(diǎn)進(jìn)行匹配，依據(jù) 兩幅圖像間滿足匹配條件的細(xì)節(jié)特征點(diǎn)對數(shù)目來判斷兩幅圖形是否來自同一枚手指，其一般步驟為采集、分割、增強(qiáng)、細(xì)化、細(xì)節(jié)特征提取、匹配。在進(jìn)行匹配時(shí)，首先要將輸入指紋的細(xì)節(jié)特征和模板庫中細(xì)節(jié)特征進(jìn)行校正， 使得兩個(gè)特征集在同一個(gè)坐標(biāo)系中，然后再進(jìn)行匹配。該類算法僅依靠一些 孤立的特征點(diǎn)的匹配性來判斷兩幅圖像是否匹配，而未從整體上考慮兩幅圖 像中脊線的大致走勢，只從點(diǎn)的角度來考慮匹配，當(dāng)圖像質(zhì)量較差時(shí)，可能 會(huì)因無法得到足夠的特征點(diǎn)而造成誤判，且結(jié)果受偽特征點(diǎn)的影響較大，抗 噪聲能力差。公開號(hào)為CN564186的中國專利公開了一種基于全局脊線的指紋識(shí)別方 法，該方法是對兩幅圖像中所有的脊線點(diǎn)進(jìn)行了點(diǎn)匹配，且每確定一個(gè)點(diǎn)匹 配都要先判斷多個(gè)點(diǎn)(約2n+l)是否匹配，運(yùn)算量較大；而且該專利中涉及 的識(shí)別方法也并未將一條脊線當(dāng)作整體看待，只是沿脊線方向在待匹配點(diǎn)前 后取幾個(gè)脊線點(diǎn)，并非對兩條脊線的匹配。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為解決現(xiàn)有的點(diǎn)匹配指紋識(shí)別方法存在的容易造成誤判、受偽特 征點(diǎn)的影響較大，抗噪聲能力較差以及線匹配指紋識(shí)別方法存在的運(yùn)算量較 大、判斷速度慢的問題，提供一種點(diǎn)線結(jié)合的指紋識(shí)別方法。本發(fā)明由以下 步驟實(shí)現(xiàn)步驟A1、在數(shù)據(jù)庫圖像Tp中，以所述數(shù)據(jù)庫圖像Tp的中心點(diǎn)為圓心、 以R為半徑的圓形區(qū)域中和待識(shí)別圖像Tq中的對應(yīng)區(qū)域內(nèi)尋找匹配點(diǎn)，其 中R表示大于零的實(shí)數(shù)，根據(jù)所述數(shù)據(jù)庫圖像Tp的圓形區(qū)域中的每個(gè)特征 點(diǎn)，在待識(shí)別圖像Tq的圓形區(qū)域內(nèi)遍歷所有的點(diǎn)選取一個(gè)與所述特征點(diǎn)相匹 配的點(diǎn)，兩點(diǎn)共同記為一對匹配點(diǎn)；步驟A2、將步驟A1獲得的多對匹配點(diǎn)按匹配相似度進(jìn)行排序，從中選 取匹配相似度較高的N對匹配點(diǎn)，其中N代表自然數(shù)；步驟A3、從N對匹配點(diǎn)中選出K對匹配點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，其中K代表小 于N的自然數(shù)；步驟A4、將每對基準(zhǔn)點(diǎn)中兩個(gè)特征點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)及方向角分別做差獲 得三個(gè)差值A(chǔ)x、 Ay和Ae，進(jìn)而獲得K對基準(zhǔn)點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)及方向角的差 值的平均值^、 ^和Xi，將所述橫、縱坐標(biāo)及方向角的差值的平均值分別作為數(shù)據(jù)庫圖像Tp和待識(shí)別圖像Tq之間所有匹配點(diǎn)橫、縱坐標(biāo)及方向角的 偏移量；步驟A5、對待識(shí)別圖像Tq進(jìn)行平移及旋轉(zhuǎn)變換，將該圖像的橫、縱坐標(biāo)和方向角分別與步驟A4獲得的平均值叾、^;和^做差完成圖像校正，獲得待識(shí)別校正圖像T、q;步驟A6、對待識(shí)別校正圖像T、q與數(shù)據(jù)庫圖像Tp進(jìn)行脊線匹配，獲得相 匹配的脊線的條數(shù)；步驟A7、判斷步驟A6獲得的相匹配的脊線的條數(shù)是否大于或等于閾值, 判斷結(jié)果為是，則進(jìn)入步驟A8，判斷結(jié)果為否，則判定數(shù)據(jù)庫圖像Tp和待識(shí)別圖像Tq不匹配，更換數(shù)據(jù)庫圖像Tp返回步驟Al;步驟A8、對匹配的所有脊線根據(jù)長度求加權(quán)平均值，判斷該平均值是否小于閾值，判斷結(jié)果為是，則認(rèn)為數(shù)據(jù)庫圖像Tp和待識(shí)別圖像Tq相匹配， 判斷結(jié)果為否，則認(rèn)為數(shù)據(jù)庫圖像Tp和待識(shí)別圖像Tq不相匹配，更換數(shù)據(jù)庫圖像Tp返回步驟Al。有益效果本發(fā)明在求取兩幅圖像的偏移量時(shí)，僅選用在以中心點(diǎn)為圓 心的圓形區(qū)域中進(jìn)行特征點(diǎn)匹配，縮小了范圍，與在整幅圖像中進(jìn)行特征匹 配相比，運(yùn)算量可降低60%，提高了運(yùn)算效率；選用多組匹配點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，然后求取平均值，提高了圖像校正的可靠性；在進(jìn)行脊線匹配時(shí)，依據(jù)匹配 的脊線條數(shù)來確定兩幅圖像是否匹配，從線的角度進(jìn)行匹配運(yùn)算，有效減小 了偽特征點(diǎn)的影響，對質(zhì)量較差的圖像也有較好的匹配效果，抗噪聲能力較 強(qiáng)；同時(shí)，在進(jìn)行脊線匹配運(yùn)算時(shí)，采用隔幾個(gè)點(diǎn)抽樣的方法，可減少大約 50%的運(yùn)算量。


圖l是本方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一參見圖l,本實(shí)施方式由以下步驟組成步驟A1、在數(shù)據(jù)庫圖像Tp中，以所述數(shù)據(jù)庫圖像Tp的中心點(diǎn)為圓心、以R為半徑的圓形區(qū)域中和待識(shí)別圖像Tq中的對應(yīng)區(qū)域內(nèi)尋找匹配點(diǎn)，其中R表示大于零的實(shí)數(shù)，R值的選取應(yīng)保證圓形區(qū)域內(nèi)有三到五個(gè)特征點(diǎn)，根據(jù)所述數(shù)據(jù)庫圖像Tp的圓形區(qū)域中的每個(gè)特征點(diǎn)，在待識(shí)別圖像Tq的圓形區(qū)域內(nèi)遍歷所有的點(diǎn)選取一個(gè)與所述特征點(diǎn)相匹配的點(diǎn)，兩點(diǎn)共同記為一 對匹配點(diǎn)；步驟A2、將步驟A1獲得的多對匹配點(diǎn)按匹配相似度進(jìn)行排序，從中選 取匹配相似度較高的N對匹配點(diǎn)，其中N代表自然數(shù)；步驟A3、從N對匹配點(diǎn)中選出K對匹配點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，其中K代表小 于N的自然數(shù)；步驟A4、將每對基準(zhǔn)點(diǎn)中兩個(gè)特征點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)及方向角分別做差獲 得三個(gè)差值A(chǔ)x、 Ay和Ae，進(jìn)而獲得K對基準(zhǔn)點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)及方向角的差 值的平均值^、 ^和^，將所述橫、縱坐標(biāo)及方向角的差值的平均值分別作為數(shù)據(jù)庫圖像Tp和待識(shí)別圖像Tq之間所有匹配點(diǎn)橫、縱坐標(biāo)及方向角的 偏移量；步驟A5、對待識(shí)別圖像Tq進(jìn)行平移及旋轉(zhuǎn)變換，將該圖像的橫、縱坐標(biāo)和方向角分別與步驟A4獲得的^、 ^;和^做差完成圖像校正，獲得待識(shí)別校正圖像T'q;步驟A6、對待識(shí)別校正圖像T'q與數(shù)據(jù)庫圖像Tp進(jìn)行脊線匹配，獲得相 匹配的脊線的條數(shù)；步驟A7、判斷步驟A6獲得的相匹配的脊線的條數(shù)是否大于或等于閾值, 該閾值可根據(jù)匹配精度要求做適當(dāng)調(diào)整， 一般情況下應(yīng)大于7,判斷結(jié)果為 是，則進(jìn)入步驟A8，判斷結(jié)果為否，則判定數(shù)據(jù)庫圖像Tp和待識(shí)別圖像Tq 不匹配，更換數(shù)據(jù)庫圖像Tp返回步驟Al;步驟A8、對匹配的所有脊線根據(jù)長度求加權(quán)平均值，判斷該平均值是否 小于閾值，所述閾值可以為四倍指紋紋線寬度再加上7，判斷結(jié)果為是，則認(rèn)為數(shù)據(jù)庫圖像Tp和待識(shí)別圖像Tq相匹配，判斷結(jié)果為否，則認(rèn)為數(shù)據(jù)庫圖像Tp和待識(shí)別圖像Tq不相匹配，更換數(shù)據(jù)庫圖像Tp返回步驟Al。
具體實(shí)施方式
二本實(shí)施方式在具體實(shí)施方式
一的基礎(chǔ)上進(jìn)一步說明了 步驟Al中所述的對匹配點(diǎn)按匹配相似度進(jìn)行排序的具體方法為步驟Bl、比較所述數(shù)據(jù)庫圖像Tp和待識(shí)別圖像Tq中的圓形區(qū)域中的兩 個(gè)特征點(diǎn)的四個(gè)特征量特征點(diǎn)類型、特征點(diǎn)至圓心的距離、特征點(diǎn)處的頻 率和特征點(diǎn)方向角與圓心方向角的差值，用P-m、P2…P^、Q^Qi、Q2…QN) 分別代表數(shù)據(jù)庫圖像Tp和待識(shí)別圖像Tq中圓形區(qū)域中的特征點(diǎn)的集合；步驟B2，在集合P中選取一個(gè)特征點(diǎn)Pi，遍歷集合Q中所有特征點(diǎn)， 對于集合Q中任一特征點(diǎn)Q，分別判斷特征點(diǎn)Pi與Qj的四個(gè)特征量，當(dāng)有 任意一個(gè)特征量不滿足要求時(shí)，則認(rèn)為Pi與Qj不是匹配點(diǎn)，更換Q重新判 斷；否則，則認(rèn)為Pi與Q是匹配點(diǎn)；所述四個(gè)特征量是否滿足要求的判斷方法分別為B21，判斷特征點(diǎn)類型是否相同，即判斷特征點(diǎn)Pi與Qj是否同為端點(diǎn)或 者同為分叉點(diǎn)；B22，判斷特征點(diǎn)至圓心的距離是否滿足要求，分別計(jì)算特征點(diǎn)Pi及Qj 到其所在圖像中心點(diǎn)的距離di和dj，判斷di與dj的差值是否小于閾值，該閾 值為一不超過指紋紋線寬度的2倍的較小值，判斷結(jié)果為是，則認(rèn)為滿足要 求，判斷結(jié)果為否，則認(rèn)為不滿足要求；B23，判斷特征點(diǎn)方向角與圓心方向角的差值是否滿足要求，分別計(jì)算 獲得特征點(diǎn)Pi及Qi的方向角與圓心方向角的差值，判斷所述兩個(gè)差值(er0p) 與(0j-eq)的差是否小于閾值，所述閾值為小范圍值，可選用閾值為6度，判斷 結(jié)果為是，則認(rèn)為滿足要求，判斷結(jié)果為否，則認(rèn)為不滿^^要求，其中0i和0j分別表示特征點(diǎn)Pi、 Qj的方向角，ep、 eq分別表示數(shù)據(jù)庫圖像Tp和待識(shí)別圖像Tq中心點(diǎn)的方向角；B24,判斷特征點(diǎn)頻率是否滿足要求，計(jì)算特征點(diǎn)Pi及Qj兩點(diǎn)處頻率的 差值是否小于閾值，該閾值為小范圍值，可選用閾值為0.023，判斷結(jié)果為是， 則認(rèn)為符合要求；判斷結(jié)果為否，則認(rèn)為不符合要求。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式在具體實(shí)施方式
一的基礎(chǔ)上進(jìn)一步說明了 步驟A2中所述的特征點(diǎn)按相似度的排序的具體方法為步驟Cl,計(jì)算每一對匹配點(diǎn)Pi和Qj頻率的差值A(chǔ)/、所述特征點(diǎn)&和 Qi至各自中心點(diǎn)距離差值(di—dj)以及所述特征點(diǎn)&和Qj的方向角的差值步驟C2，找出N對匹配點(diǎn)中最大的頻率差值maxlA/1、最大的距離差 maxldi-djl和最大方向角的差值maxl(ei-ep)-(ej-eq)l;步驟C3，根據(jù)步驟C2獲得的參數(shù)由公式|A//maxA/| + I (《國dj)/max(dj -dj) I +1 -ep)-(ereq)]/max^ -6p)-(0r0q)] |獲得每一對匹配點(diǎn)的相似度參考值；步驟C4，將步驟C3獲得的相似度參考值按升序排列，值越小則表示該 對匹配點(diǎn)的相似度越高。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式在具體實(shí)施方式
一的基礎(chǔ)上進(jìn)一步說明了 步驟A3中所述的從N對匹配點(diǎn)中選出K對基準(zhǔn)點(diǎn)的具體方法為步驟Dl ，分別在數(shù)據(jù)庫圖像Tp和待識(shí)別圖像Tq中計(jì)算屬于N對匹配點(diǎn) 中的任意兩個(gè)特征點(diǎn)之間的距離，判斷所述距離的長度差是否小于閾值，所 述閾值小于指紋紋線寬度2倍，判斷結(jié)果為是，則進(jìn)入步驟D3，判斷結(jié)果為 否，則進(jìn)入步驟D2;步驟D2，去掉相似度最低的一對匹配點(diǎn)，并令N-N-1，判斷N是否為 1，如果判斷結(jié)果為是，則執(zhí)行步驟D4;如果判斷結(jié)果為否，則返回步驟D1;步驟D3，判斷是否對N對匹配點(diǎn)中的所有特征點(diǎn)進(jìn)行了計(jì)算、比較， 如果判斷結(jié)果為是，則執(zhí)行步驟DA如果判斷結(jié)果為否，則返回步驟D1;步驟D4，令K-N，將K對匹配點(diǎn)作為數(shù)據(jù)庫圖像Tp和待識(shí)別圖像Tq 校正的基準(zhǔn)點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式在具體實(shí)施方式
一的基礎(chǔ)上進(jìn)一步說明了 步驟A6中對待識(shí)別校正圖像Tq與數(shù)據(jù)庫圖像Tp進(jìn)行脊線匹配的方法具體為步驟El，對據(jù)庫圖像lp和待識(shí)別校正圖像Tq中每條有效脊線進(jìn)行離散 化，即每隔L個(gè)特征點(diǎn)提取一個(gè)脊線特征點(diǎn)，記下該點(diǎn)的縱坐標(biāo)、橫坐標(biāo)、 頻率及方向角，其中L代表自然數(shù)，所謂的有效脊線是指長度(像素點(diǎn)數(shù)) 大于一個(gè)固定值，且以特征點(diǎn)為起始點(diǎn)或終點(diǎn)的脊線，分叉點(diǎn)看作幾條脊線 的交點(diǎn)；步驟E2,對步驟El提取的脊線特征點(diǎn)分別在數(shù)據(jù)庫圖像Tp和待識(shí)別校 正圖像T'q中做特征點(diǎn)匹配，依據(jù)特征點(diǎn)的四個(gè)特征量進(jìn)行判定，比較任意 兩個(gè)特征點(diǎn)的四個(gè)特征量是否滿足下述條件1)特征點(diǎn)類型相同；2)特征 點(diǎn)到圓心距離差小于指紋紋線寬度的3倍；3)特征點(diǎn)頻率差小于0.03; 4) 角度差值小于10度；滿足上述全部四個(gè)條件的特征點(diǎn)為一對匹配點(diǎn)，所述一 對匹配中的兩個(gè)特征點(diǎn)所在的兩條脊線即為相互對應(yīng)的兩條脊線；步驟E3，從步驟E2的數(shù)據(jù)庫圖像Tp和待識(shí)別校正圖像rq中對應(yīng)兩條 脊線上提取的點(diǎn)的個(gè)數(shù)分別為M,和M2個(gè)，橫、縱坐標(biāo)分別為"Xb》)、 (x2，y2)...(XMi,yMi)〉和{(x、i，y、，)、 (x、2,y、2)...(x、M2，y、M2)}，頻率分別為..fM1}和(f、，f、2…f、M2〉，方向角分別為(e,， e2...eM1}、 (e、，e、2…e、M2〉，令m=min(MbM2);步驟E4,計(jì)算[(x廣x、^+(y廣y、,)2 +(xrx、2)2+(y2-y、2)2 +…+(xM-x、M)2+ (yM-y、M)2]/M的值，記為R,，判斷該值是否小于閾值，該域值不超過指紋紋 線寬度的4倍，判斷結(jié)果為是，則進(jìn)入步驟E5，判斷結(jié)果為否，則認(rèn)為對應(yīng) 的兩條脊線不相匹配；步驟E5，計(jì)算[1/-/、1| + |/2-/、2|+...+ |厶一/、」]/]^的值，記為&， 判斷該值是否小于閾值，該域值為小范圍值，可選閾值為0.023，判斷結(jié)果為 是，則進(jìn)入步驟E6，判斷結(jié)果為否，則認(rèn)為對應(yīng)的兩條脊線不相匹配；步驟E6，計(jì)算[le廣e、!i+ie廣e、2i+…+iew-e、j]/m的值，記為&, 判斷該值是否小于閾值，該域值為小范圍值，可選閾值為6度，判斷結(jié)果為是，則進(jìn)入步驟E7，判斷結(jié)果為否，則認(rèn)為對應(yīng)的兩條脊線不相匹配；步驟E7，對應(yīng)的兩條脊線依據(jù)其長度求加權(quán)平均值已，，判斷是否 滿足小于閾值，可選閾值為四倍指紋紋線寬度再加7，判斷結(jié)果為是，則認(rèn) 為對應(yīng)的兩條脊線相匹配，判斷結(jié)果為否，則認(rèn)為對應(yīng)的兩條脊線不相匹配, 更換其它脊線，返回步驟E1。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式在具體實(shí)施方式
五的基礎(chǔ)上進(jìn)一步說明了 步驟A8中所述的加權(quán)求均值的計(jì)算方法由以下步驟組成步驟F1，對于每一對匹配的脊線，計(jì)算6xR,+2xR2+2xR3的值，記為V;步驟F2，對于每一對匹配的脊線，根據(jù)M的值確定該脊線的權(quán)值，權(quán) 值按如下方法確定若M《Jp權(quán)為l;若J,〈M《J2，權(quán)為2;若M>J2，則 權(quán)為3，其中Jt和J2均代表紋線的長度；步驟F3，將每條線的V值分別乘以其權(quán)值后再相加，將相加的結(jié)果除 以所有對匹配線的權(quán)值的和，即求所有匹配線對的加權(quán)平均值乙，。
權(quán)利要求
1、點(diǎn)線結(jié)合的指紋識(shí)別方法，其特征在于它由以下步驟實(shí)現(xiàn)步驟A1，在數(shù)據(jù)庫圖像Tp中，以所述數(shù)據(jù)庫圖像Tp的中心點(diǎn)為圓心、以R為半徑的圓形區(qū)域中和待識(shí)別圖像Tq中的對應(yīng)區(qū)域內(nèi)尋找匹配點(diǎn)，其中R表示大于零的實(shí)數(shù)，根據(jù)所述數(shù)據(jù)庫圖像Tp的圓形區(qū)域中的每個(gè)特征點(diǎn)，在待識(shí)別圖像Tq的圓形區(qū)域內(nèi)遍歷所有的點(diǎn)選取一個(gè)與所述特征點(diǎn)相匹配的點(diǎn)，兩點(diǎn)共同記為一對匹配點(diǎn)；步驟A2，將步驟A1獲得的多對匹配點(diǎn)按匹配相似度進(jìn)行排序，從中選取匹配相似度較高的N對匹配點(diǎn)，其中N代表自然數(shù)；步驟A3，從N對匹配點(diǎn)中選出K對匹配點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，其中K代表小于N的自然數(shù)；步驟A4，將每對基準(zhǔn)點(diǎn)中兩個(gè)特征點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)及方向角分別做差獲得三個(gè)差值Δx、Δy和Δθ，進(jìn)而獲得K對基準(zhǔn)點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)及方向角的差值的平均值<overscore>Δx</overscore>、<overscore>Δy</overscore>和<overscore>Δθ</overscore>，將所述橫、縱坐標(biāo)及方向角的差值的平均值分別作為數(shù)據(jù)庫圖像Tp和待識(shí)別圖像Tq之間所有匹配點(diǎn)橫、縱坐標(biāo)及方向角的偏移量；步驟A5，對待識(shí)別圖像Tq進(jìn)行平移及旋轉(zhuǎn)變換，將該圖像的橫、縱坐標(biāo)和方向角分別與步驟A4獲得的平均值<overscore>Δx</overscore>、<overscore>Δy</overscore>和<overscore>Δθ</overscore>做差完成圖像校正，獲得待識(shí)別校正圖像T`q；步驟A6，對待識(shí)別校正圖像T`q與數(shù)據(jù)庫圖像Tp進(jìn)行脊線匹配，獲得相匹配的脊線的條數(shù)；步驟A7，判斷步驟A6獲得的相匹配的脊線的條數(shù)是否大于或等于閾值，判斷結(jié)果為是，則進(jìn)入步驟A8，判斷結(jié)果為否，則判定數(shù)據(jù)庫圖像Tp和待識(shí)別圖像Tq不匹配，更換數(shù)據(jù)庫圖像Tp返回步驟A1；步驟A8，對匹配的所有脊線根據(jù)長度求加權(quán)平均值，判斷該平均值是否小于閾值，判斷結(jié)果為是，則認(rèn)為數(shù)據(jù)庫圖像Tp和待識(shí)別圖像Tq相匹配，判斷結(jié)果為否，則認(rèn)為數(shù)據(jù)庫圖像Tp和待識(shí)別圖像Tq不相匹配，更換數(shù)據(jù)庫圖像Tp返回步驟A1。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的點(diǎn)線結(jié)合的指紋識(shí)別方法，其特征在于步驟Al 中所述的對匹配點(diǎn)按匹配相似度進(jìn)行排序的方法由以下步驟組成步驟Bl、比較所述數(shù)據(jù)庫圖像Tp和待識(shí)別圖像Tq中的圓形區(qū)域中的兩個(gè)特征點(diǎn)的四個(gè)特征量特征點(diǎn)類型、特征點(diǎn)至圓心的距離、特征點(diǎn)處的頻率和特征點(diǎn)方向角與圓心方向角的差值，用PH^、 P2...PN}、 Q={Qi、 Q2…Qn)分別代表數(shù)據(jù)庫圖像Tp和待識(shí)別圖像Tq中圓形區(qū)域中的特征點(diǎn)的集合；步驟B2，在集合P中選取一個(gè)特征點(diǎn)Pi，遍歷集合Q中所有特征點(diǎn)，對 于集合Q中任一特征點(diǎn)Qi，分別判斷特征點(diǎn)Pi與Qj的四個(gè)特征量，當(dāng)有任意 一個(gè)特征量不滿足要求時(shí)，則認(rèn)為Pi與Q不是匹配點(diǎn)，更換Qj重新判斷；否 則，則認(rèn)為Pi與Qj是匹配點(diǎn)；所述四個(gè)特征量是否滿足要求的判斷方法分別為B21，判斷特征點(diǎn)類型是否相同，即判斷特征點(diǎn)Pi與Qj是否同為端點(diǎn)或 者同為分叉點(diǎn)；B22,判斷特征點(diǎn)至圓心的距離是否滿足要求，分別計(jì)算特征點(diǎn)&及Qj 到其所在圖像中心點(diǎn)的距離di和dj，判斷dj與dj的差值是否小于閾值，判斷 結(jié)果為是，則認(rèn)為滿足要求，判斷結(jié)果為否，則認(rèn)為不滿足要求；B23，判斷特征點(diǎn)方向角與圓心方向角的差值是否滿足要求，分別計(jì)算獲 得特征點(diǎn)Pi及Q的方向角與圓心方向角的差值，判斷所述兩個(gè)差值(9i-ep)與 (0j-eq)的差是否小于閾值，判斷結(jié)果為是，則認(rèn)為滿足要求，判斷結(jié)果為否，則認(rèn)為不滿足要求，其中ei和Gj分別表示特征點(diǎn)Pi、 Qj的方向角，ep、 eq分別表示數(shù)據(jù)庫圖像Tp和待識(shí)別圖像Tq中心點(diǎn)的方向角；B24，判斷特征點(diǎn)頻率是否滿足要求，計(jì)算特征點(diǎn)Pi及Qj兩點(diǎn)處頻率的 差值是否小于閾值，判斷結(jié)果為是，則認(rèn)為符合要求；判斷結(jié)果為否，則認(rèn)為 不符合要求。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的點(diǎn)線結(jié)合的指紋識(shí)別方法，其特征在于步驟A2 中所述的特征點(diǎn)按相似度的排序方法由以下步驟組成步驟C1，計(jì)算每一對匹配點(diǎn)Pi和Q頻率的差值A(chǔ)/、所述特征點(diǎn)Pj和Qj 至各自中心點(diǎn)距離差值(di — dj)以及所述特征點(diǎn)&和Qj的方向角的差值(ei-ep)-(ereq);步驟C2，找出N對匹配點(diǎn)中最大的頻率差值maxlA/1、最大的距離差 maxldi-djl和最大方向角的差值maxl(ei-ep)-(ej-eq)l;步驟C3，根據(jù)步驟C2獲得的參數(shù)由公式|4/7maxA/| +<formula>formula see original document page 4</formula>獲得每一對匹配點(diǎn)的相似度參考值；步驟C4，將步驟C3獲得的相似度參考值按升序排列，值越小則表示該對 匹配點(diǎn)的相似度越高。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的點(diǎn)線結(jié)合的指紋識(shí)別方法，其特征在于步驟A3 中所述的從N對匹配點(diǎn)中選出M對基準(zhǔn)點(diǎn)的方法由以下步驟組成步驟Dl，分別在數(shù)據(jù)庫圖像Tp和待識(shí)別圖像Tq中計(jì)算屬于N對匹配點(diǎn) 中的任意兩個(gè)特征點(diǎn)點(diǎn)之間的距離，判斷所述距離的長度差是否小于閾值，判 斷結(jié)果為是，則進(jìn)入步驟D3，判斷結(jié)果為否，則進(jìn)入步驟D2;步驟D2，去掉相似度最低的一對匹配點(diǎn)，并令N-N-1，判斷N是否為1， 如果判斷結(jié)果為是，則執(zhí)行步驟D4;如果判斷結(jié)果為否，則返回步驟D1;步驟D3，判斷是否對N對匹配點(diǎn)中的所有特征點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算、比較，判斷 結(jié)果為是，則執(zhí)行步驟D4;如果判斷結(jié)果為否，則返回步驟D1;步驟D4，令K-N，將K對匹配點(diǎn)作為數(shù)據(jù)庫圖像Tp和待識(shí)別圖像Tq校 正的基準(zhǔn)點(diǎn)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的點(diǎn)線結(jié)合的指紋識(shí)別方法，其特征在于步驟A6中對待識(shí)別校正圖像Tq與數(shù)據(jù)庫圖像Tp進(jìn)行脊線匹配的方法由以下步驟組成步驟El,對據(jù)庫圖像Tp和待識(shí)別校正圖像Tq中每條有效脊線進(jìn)行離散 化，即每隔L個(gè)特征點(diǎn)提取一個(gè)脊線特征點(diǎn)，記下該點(diǎn)的縱坐標(biāo)、橫坐標(biāo)、 頻率及方向角，其中L代表自然數(shù)；步驟E2，對步驟El提取的脊線特征點(diǎn)分別在數(shù)據(jù)庫圖像Tp和待識(shí)別校 正圖像T"q中做特征點(diǎn)匹配，比較任意兩個(gè)特征點(diǎn)的四個(gè)特征量特征點(diǎn)類型、 特征點(diǎn)至圓心的距離、特征點(diǎn)處的頻率和特征點(diǎn)方向角與圓心方向角的差值， 記錄下所有滿足條件的匹配對，所述一對匹配中的兩個(gè)特征點(diǎn)所在的兩條脊線即為相互對應(yīng)的兩條脊線；步驟E3，從步驟E2的數(shù)據(jù)庫圖像Tp和待識(shí)別校正圖像T、q中對應(yīng)兩條脊 線上提取的點(diǎn)的個(gè)數(shù)分別為M!和M2個(gè)，橫、縱坐標(biāo)分別為(0d,y^、 (X2，y2)…(XMhy組))和((x、，y、)、 (x，2，y、2)...(x、M2,y、M2)}，頻率分別為(&，f2…fj^和(f、，f、2…f、M2)，方向角分別為^， e2...eM1}、 (e、，e、2…e、M2)，令m=min{Mi，M2};步驟E4，計(jì)算[(x1-X、1)2+(y1-y、1)2+(Xrx、2)2+(y2-y、2)2 + +(xM-X、M)2+ (yM-y、M)2]/M的值，記為Rp判斷該值是否小于閾值，判斷結(jié)果為是，則進(jìn)入 步驟E5，判斷結(jié)果為否，則認(rèn)為對應(yīng)的兩條脊線不相匹配；步驟E5，計(jì)算[|/-/、1| + |/2-尸2|+...+ |>4-/、』/]^的值，記為112，判斷該值是否小于閾值，判斷結(jié)果為是，則進(jìn)入步驟E6，判斷結(jié)果為否，則 認(rèn)為對應(yīng)的兩條脊線不相匹配；步驟E6，計(jì)算[le,-e、i + ie2-e、i+…+iew—e、j]/M的值，記為&，判斷該值是否小于閾值，判斷結(jié)果為是，則進(jìn)入步驟E7，判斷結(jié)果為否，則 認(rèn)為對應(yīng)的兩條脊線不相匹配；步驟E7，對應(yīng)的兩條脊線依據(jù)其長度求加權(quán)平均值巳，，判斷已^是否 滿足小于閾值，判斷結(jié)果為是，則認(rèn)為對應(yīng)的兩條脊線相匹配，判斷結(jié)果為否， 則認(rèn)為對應(yīng)的兩條脊線不相匹配。
6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的點(diǎn)線結(jié)合的指紋識(shí)別方法，其特征在于步驟A8 中所述的加權(quán)求均值的計(jì)算方法由以下步驟組成步驟F1，對于每一對匹配的脊線，計(jì)算6xR一2xR2+2xR3的值，記為V;步驟F2，對于每一對匹配的脊線，根據(jù)M的值確定該脊線的權(quán)值，權(quán)值按如下方法確定若M《Jp權(quán)為l;若J^M《J2，權(quán)為2;若M>J2，則權(quán)為 3，其中^和J2均代表紋線的長度；步驟F3，將每條線的V值分別乘以其權(quán)值后再相加，將相加的結(jié)果除以 所有對匹配線的權(quán)值的和，即求所有匹配線對的加權(quán)平均值已自。
全文摘要
點(diǎn)線結(jié)合的指紋識(shí)別方法，它涉及一種點(diǎn)線結(jié)合的指紋識(shí)別方法，以解決現(xiàn)有的點(diǎn)匹配指紋識(shí)別方法存在的容易造成誤判、受偽特征點(diǎn)的影響較大，抗噪聲能力較差以及線匹配指紋識(shí)別方法存在的運(yùn)算量較大、判斷速度慢的問題。在數(shù)據(jù)庫圖像T_p和待識(shí)別圖像T_q中選擇所有匹配點(diǎn)；將得到的若干對匹配點(diǎn)按匹配相似度進(jìn)行排序，從中選取匹配相似度最高的N對匹配點(diǎn)；從N對匹配點(diǎn)中選出K對匹配點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)；將一對匹配點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)及方向角做差，作為兩圖像匹配點(diǎn)的偏移量；對圖像T_q進(jìn)行平移及旋轉(zhuǎn)變換，校正后圖像T`_q與圖像T_p脊線匹配，記錄相匹配的數(shù)目；若匹配的所有脊線根據(jù)長度的加權(quán)平均值符合閾值，則認(rèn)為圖像T_p和圖像T_q匹配，否則不匹配。
文檔編號(hào)G06K9/00GK101329727SQ200810064819
公開日2008年12月24日 申請日期2008年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月27日
發(fā)明者釗 劉, 鵬 劉, 和王峰, 張國君, 張永勝, 剛 彭, 堅(jiān) 桑, 王明江, 王進(jìn)祥, 肖永生, 董穎杰, 閆志鋒, 韋秋初, 馬曉衛(wèi) 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)