指紋細(xì)節(jié)點(diǎn)的提取方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種指紋細(xì)節(jié)點(diǎn)的提取方法，包括以下步驟：對(duì)所接收到的指紋進(jìn)行多通道圖像增強(qiáng)以得到N個(gè)增強(qiáng)圖像；標(biāo)定所述指紋的方向場(chǎng)，并根據(jù)所述方向場(chǎng)將所述指紋劃分成N個(gè)指紋區(qū)域；分別從N個(gè)增強(qiáng)圖像中提取增強(qiáng)圖像的細(xì)節(jié)點(diǎn)；分別從N個(gè)增強(qiáng)圖像獲取與N個(gè)指紋區(qū)域相對(duì)應(yīng)部分的細(xì)節(jié)點(diǎn)，并將N個(gè)指紋區(qū)域內(nèi)的細(xì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組合，以獲得指紋的候選細(xì)節(jié)點(diǎn)集合；以及對(duì)候選細(xì)節(jié)點(diǎn)集合中的重疊細(xì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行剔除以得到最終的細(xì)節(jié)點(diǎn)集合。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法，通過對(duì)指紋進(jìn)行多通道圖像增強(qiáng)，并將指紋區(qū)域內(nèi)的多個(gè)細(xì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組合和剔除以得到最終的細(xì)節(jié)點(diǎn)集合，從而在細(xì)節(jié)點(diǎn)準(zhǔn)確性不下降的情況下，加快細(xì)節(jié)點(diǎn)提取的速度，同時(shí)降低了計(jì)算復(fù)雜度。
【專利說明】指紋細(xì)節(jié)點(diǎn)的提取方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及指紋識(shí)別【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種指紋細(xì)節(jié)點(diǎn)的提取方法。
【背景技術(shù)】
[0002]指紋識(shí)別技術(shù)是一種高效準(zhǔn)確的個(gè)人身份識(shí)別技術(shù)。指紋特征作為最容易提取并且具有極強(qiáng)識(shí)別性的生物特征廣泛應(yīng)用于出入境控制、門禁系統(tǒng)、信用卡以及刑事偵查等領(lǐng)域。尤其在刑事偵查中，指紋識(shí)別是公認(rèn)的“物證之首”，而細(xì)節(jié)點(diǎn)作為指紋的重要特征成為指紋識(shí)別的重要依據(jù)。
[0003]在刑偵過程中，現(xiàn)場(chǎng)指紋的鑒定需要專家標(biāo)定指紋上的細(xì)節(jié)特征，再通過快速的庫檢索方法得到候選匹配，再由專家進(jìn)行進(jìn)一步鑒定以確認(rèn)匹配結(jié)果。細(xì)節(jié)特征的標(biāo)注需要專家具有豐富的經(jīng)驗(yàn)，并且容易出錯(cuò)或遺漏。
[0004]另外，現(xiàn)場(chǎng)指紋通常質(zhì)量低，存在模糊、背景干擾等問題，使得專家手動(dòng)標(biāo)注細(xì)節(jié)點(diǎn)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，并且易出錯(cuò)。但是指紋的宏觀特征(如脊線方向場(chǎng))通常容易估計(jì)和標(biāo)注，即使是經(jīng)驗(yàn)不豐富的人員通常也能夠很好的標(biāo)出指紋方向場(chǎng)。
[0005]因此，現(xiàn)有技術(shù)為了保證良好的用戶體驗(yàn)，在標(biāo)注方向場(chǎng)的同時(shí)，算法需要做到實(shí)時(shí)提取并顯示細(xì)節(jié)點(diǎn)。即根據(jù)方向場(chǎng)得到細(xì)節(jié)點(diǎn)需要經(jīng)過方向帶通濾波、二值化、細(xì)化、提取細(xì)節(jié)點(diǎn)、過濾偽細(xì)節(jié)點(diǎn)等處理。但是，這些處理非常費(fèi)時(shí)，且對(duì)處理器的要求很高難以做到實(shí)時(shí)提取細(xì)節(jié)點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的旨在至少解決上述的技術(shù)缺陷之一。
[0007]為此，本發(fā)明需要提供一種指紋細(xì)節(jié)點(diǎn)的提取方法。
[0008]有鑒于此，本發(fā)明的實(shí)施例提出一種指紋細(xì)節(jié)點(diǎn)的提取方法，包括以下步驟:圖像增強(qiáng)步驟，對(duì)所接收到的指紋進(jìn)行多通道圖像增強(qiáng)以得到N個(gè)增強(qiáng)圖像；提取步驟，分別從所述N個(gè)增強(qiáng)圖像中提取所述增強(qiáng)圖像的細(xì)節(jié)點(diǎn)；方向場(chǎng)獲取步驟，標(biāo)定所述指紋的方向場(chǎng)，并根據(jù)所述方向場(chǎng)將所述指紋劃分成N個(gè)指紋區(qū)域；細(xì)節(jié)點(diǎn)組合步驟，分別從所述N個(gè)增強(qiáng)圖像獲取與所述N個(gè)指紋區(qū)域相對(duì)應(yīng)部分的細(xì)節(jié)點(diǎn)，并將所述N個(gè)指紋區(qū)域內(nèi)的細(xì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組合，以獲得所述指紋的候選細(xì)節(jié)點(diǎn)集合；以及剔除步驟，對(duì)所述候選細(xì)節(jié)點(diǎn)集合中的重疊細(xì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行剔除以得到最終的細(xì)節(jié)點(diǎn)集合。
[0009]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法，通過對(duì)指紋進(jìn)行多通道圖像增強(qiáng)，并將指紋區(qū)域內(nèi)的多個(gè)細(xì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組合和剔除以得到最終的細(xì)節(jié)點(diǎn)集合，從而在細(xì)節(jié)點(diǎn)準(zhǔn)確性不下降的情況下，加快細(xì)節(jié)點(diǎn)提取的速度，同時(shí)降低了計(jì)算復(fù)雜度。
[0010]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述圖像增強(qiáng)步驟具體為，通過相連兩個(gè)濾波器的角度為預(yù)設(shè)角度的N個(gè)濾波器對(duì)所述指紋進(jìn)行濾波以得到N個(gè)增強(qiáng)圖像。
[0011]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述細(xì)節(jié)點(diǎn)組合步驟具體包括:對(duì)所述N個(gè)指紋區(qū)域進(jìn)行形態(tài)學(xué)膨脹；分別從所述N個(gè)增強(qiáng)圖像選取與膨脹后的所述N個(gè)指紋區(qū)域相對(duì)應(yīng)部分的細(xì)節(jié)點(diǎn)；以及將所述N個(gè)指紋區(qū)域內(nèi)的細(xì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組合，以獲得所述指紋的候選細(xì)節(jié)點(diǎn)
隹A
口 O
[0012]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述剔除步驟具體包括:計(jì)算所述候選細(xì)節(jié)點(diǎn)集合中相鄰細(xì)節(jié)點(diǎn)的距離和方向差；選取所述距離小于預(yù)設(shè)距離且所述方向差小于預(yù)設(shè)角度差的多個(gè)細(xì)節(jié)點(diǎn)；以及用所述多個(gè)細(xì)節(jié)點(diǎn)的中心位置代替所述多個(gè)細(xì)節(jié)點(diǎn)以獲得最終的細(xì)節(jié)點(diǎn)
口 O
[0013]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)設(shè)角度為11.25°。
[0014]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)設(shè)距離為20個(gè)像素，所述預(yù)設(shè)角度差為20度。
[0015]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述濾波器為Gabor濾波器。
[0016]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述Gabor濾波器通過如下公式表示，所述公式為，
Gabor(x,y) - cos(2^(.vsin θ - vcos^)/ pd)e 2σ~ ,其中，x 和 y 刀力lJ表不細(xì) T1 點(diǎn)在所述增強(qiáng)
圖像中的位置坐標(biāo)，Pd為所述Gabor濾波器的周期，σ為Gaussian窗衰減系數(shù)，Θ為所述Gabor濾波器與水平方向的夾角。
[0017]本發(fā)明附加的方面 和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中，
[0019]圖1為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的指紋細(xì)節(jié)點(diǎn)的提取方法的流程圖；
[0020]圖2為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的指紋細(xì)節(jié)點(diǎn)的提取方法的示意圖；
[0021]圖3為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的多通道增強(qiáng)圖像的示意圖；
[0022]圖4為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的多通道細(xì)節(jié)點(diǎn)圖；
[0023]圖5A為采用頻域分解算法自動(dòng)提取的方向場(chǎng)示意圖；
[0024]圖5B為圖5A所示方向場(chǎng)下細(xì)節(jié)點(diǎn)的組合結(jié)果；
[0025]圖6A為標(biāo)定后的指紋方向場(chǎng)示意圖；
[0026]圖6B為圖6A所示標(biāo)定后的指紋方向場(chǎng)下細(xì)節(jié)點(diǎn)的篩選結(jié)果；以及
[0027]圖7為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的對(duì)指紋進(jìn)行分區(qū)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0029]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
[0030]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0031]圖1為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的指紋細(xì)節(jié)點(diǎn)的提取方法的流程圖。圖2為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的指紋細(xì)節(jié)點(diǎn)的提取方法的示意圖。如圖1和圖2所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的指紋細(xì)節(jié)點(diǎn)的提取方法，包括以下步驟:對(duì)所接收到的指紋進(jìn)行多通道圖像增強(qiáng)以得到N個(gè)增強(qiáng)圖像(步驟101)。分別從N個(gè)增強(qiáng)圖像中提取增強(qiáng)圖像的細(xì)節(jié)點(diǎn)(步驟103)。標(biāo)定指紋的方向場(chǎng)，并根據(jù)方向場(chǎng)將指紋劃分成N個(gè)指紋區(qū)域(步驟105)。分別從N個(gè)增強(qiáng)圖像獲取與N個(gè)指紋區(qū)域相對(duì)應(yīng)部分的細(xì)節(jié)點(diǎn)，并將N個(gè)指紋區(qū)域內(nèi)的細(xì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組合，以獲得指紋的候選細(xì)節(jié)點(diǎn)集合(步驟107 )。對(duì)候選細(xì)節(jié)點(diǎn)集合中的重疊細(xì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行剔除以得到最終的細(xì)節(jié)點(diǎn)集合(步驟109)。
[0032]在步驟101中，通過相連兩個(gè)Gabor濾波器的角度為預(yù)設(shè)角度的N個(gè)Gabor濾波器對(duì)指紋進(jìn)行濾波以得到N個(gè)增強(qiáng)圖像，該預(yù)設(shè)角度為11.25°。
[0033]具體地，使用16個(gè)濾波器分別對(duì)指紋圖像I進(jìn)行多通道濾波增強(qiáng)，并組合多通道濾波增強(qiáng)的結(jié)果以獲得指紋的增強(qiáng)圖像。例如指紋增強(qiáng)方法可以為Gabor濾波法，使用固定周期的16方向Gabor濾波器對(duì)指紋進(jìn)行多通道濾波，以得到濾波結(jié)果EIk。
[0034]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，多通道的指紋增強(qiáng)與細(xì)節(jié)點(diǎn)提取。使用一組不同參數(shù)的Gabor濾波器對(duì)指紋圖像進(jìn)行濾波增強(qiáng)，得到多個(gè)方向下的指紋增強(qiáng)結(jié)果，分別使用傳統(tǒng)方法提取增強(qiáng)結(jié)果的細(xì)節(jié)點(diǎn)。
[0035]16個(gè)Gabor濾波器通過如下公式`表示，公式為，
Gabor(x, y) = cos(2^(xsin θ - rcos6*)/ pd)e 2fT_ ,其中，x 和 y 分力 ll 表不細(xì) Ti 點(diǎn)在增強(qiáng)圖像
中的位置坐標(biāo)，Pd為Gabor濾波器的周期，σ為Gaussian窗衰減系數(shù)，Θ為Gabor濾波器與水平方向的夾角。該16個(gè)Gabor濾波器的參數(shù)中僅Θ參數(shù)相異其他參數(shù)相同，使用16個(gè)不同參數(shù)的Gabor濾波器對(duì)指紋圖像進(jìn)行濾波增強(qiáng)，可以得到多個(gè)方向下指紋的增強(qiáng)圖像。指紋圖像的多通道濾波增強(qiáng)結(jié)果如圖3所示。
[0036]在步驟103和步驟105中，對(duì)多通道濾波結(jié)果分別進(jìn)行二值化、細(xì)化和提取細(xì)節(jié)點(diǎn)處理以得到如圖4所示的多通道細(xì)節(jié)點(diǎn)圖，并將該細(xì)節(jié)點(diǎn)儲(chǔ)存在內(nèi)存中。每個(gè)細(xì)節(jié)點(diǎn)需要存儲(chǔ)其在圖像中的坐標(biāo)[x，y]和與X軸正方向的夾角Φ (此處定義X軸為水平向右，y軸為豎直向上，原點(diǎn)為圖像左上角點(diǎn)，逆時(shí)針方向?yàn)棣档恼较?，并由用戶標(biāo)定指紋的方向場(chǎng)。
[0037]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，由于逐一標(biāo)注方向場(chǎng)過于復(fù)雜、低效，因此首先由指紋方向場(chǎng)提取算法自動(dòng)提取一個(gè)初始的方向場(chǎng)，再由指紋專家對(duì)初始方向場(chǎng)進(jìn)行校正，得到指紋的方向場(chǎng)OF，該方向場(chǎng)標(biāo)注的結(jié)果同時(shí)也可以作為指紋區(qū)域的標(biāo)定結(jié)果。
[0038]在指紋專家對(duì)指紋方向場(chǎng)進(jìn)行校正的同時(shí)，由后臺(tái)算法根據(jù)指紋方向場(chǎng)完成下一步將介紹的細(xì)節(jié)點(diǎn)組合篩選工作，并實(shí)時(shí)的將得到的細(xì)節(jié)點(diǎn)M繪制在另一個(gè)指紋圖像上。細(xì)節(jié)點(diǎn)的結(jié)果能夠幫助指紋專家判斷方向場(chǎng)的標(biāo)注結(jié)果是否正確，同時(shí)可以作為指紋專家標(biāo)注指紋細(xì)節(jié)信息的參考。
[0039]圖5A為采用頻域分解算法自動(dòng)提取的方向場(chǎng)示意圖。圖5B為圖5A所示方向場(chǎng)下細(xì)節(jié)點(diǎn)的組合結(jié)果。如圖5A和圖5B所示，可以看到由于背景干擾非常強(qiáng)烈且與指紋具有很高的相似性，因此自動(dòng)估計(jì)的算法的方向場(chǎng)估計(jì)結(jié)果很不理想，相應(yīng)的濾波結(jié)果中的細(xì)節(jié)點(diǎn)也非常少。圖6A為標(biāo)定后的指紋方向場(chǎng)不意圖。圖6B為圖6A所不標(biāo)定后的指紋方向場(chǎng)下細(xì)節(jié)點(diǎn)的篩選結(jié)果。如圖5B和圖6B所示，圖6B中包含的細(xì)節(jié)點(diǎn)數(shù)目明顯高于5B中所包含的細(xì)節(jié)點(diǎn)提高，圖6B中仍存在部分錯(cuò)誤細(xì)節(jié)點(diǎn)，產(chǎn)生這些錯(cuò)誤的原因主要是背景的強(qiáng)干擾，如字母等，由于自動(dòng)算法無法分辨字母與指紋，因此容易在兩者交匯處產(chǎn)生假細(xì)節(jié)點(diǎn)，這些點(diǎn)需要專家手動(dòng)去除掉。
[0040]在讀取指紋圖像后，首先采用多通道指紋增強(qiáng)與指紋特征提取算法獲取多通道指紋細(xì)節(jié)點(diǎn)集合，并將結(jié)果保存于內(nèi)存中。為了加快指紋方向場(chǎng)標(biāo)定的速度，操作過程中先自動(dòng)的提取指紋方向場(chǎng)，再手工對(duì)方向場(chǎng)進(jìn)行修改，每一次修改后，算法都會(huì)在另一個(gè)窗口中實(shí)時(shí)顯示符合該方向場(chǎng)的細(xì)節(jié)點(diǎn)。算法也可以實(shí)時(shí)地顯示出符合該方向場(chǎng)的增強(qiáng)圖。
[0041]在步驟107和步驟109中，對(duì)16個(gè)指紋區(qū)域進(jìn)行形態(tài)學(xué)膨脹，并分別從16個(gè)增強(qiáng)圖像選取與膨脹后的16個(gè)指紋區(qū)域相對(duì)應(yīng)部分的細(xì)節(jié)點(diǎn)。再將16個(gè)指紋區(qū)域內(nèi)的細(xì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組合，以獲得指紋的候選細(xì)節(jié)點(diǎn)集合。
[0042]具體地，首先計(jì)算候選細(xì)節(jié)點(diǎn)集合中相鄰細(xì)節(jié)點(diǎn)的距離和方向差，選取距離小于預(yù)設(shè)距離且方向差小于預(yù)設(shè)角度差的多個(gè)細(xì)節(jié)點(diǎn)，并將多個(gè)細(xì)節(jié)點(diǎn)的中心位置代替多個(gè)細(xì)節(jié)點(diǎn)以獲得最終的細(xì)節(jié)點(diǎn)集合。預(yù)設(shè)距離為20個(gè)像素，預(yù)設(shè)角度差為20度。
[0043]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，多通道濾波結(jié)果為不同方向的增強(qiáng)結(jié)果，參考濾波器組指紋增強(qiáng)的思路，根據(jù)指紋方向場(chǎng)進(jìn)行細(xì)節(jié)點(diǎn)組合，即對(duì)于每一個(gè)像素點(diǎn)P，若該點(diǎn)處方向場(chǎng)OFp對(duì)應(yīng)通道的增強(qiáng)圖像EIp在P點(diǎn)處有細(xì)節(jié)點(diǎn)，即Mp中有一個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)剛好是P，就認(rèn)為P點(diǎn)是方向場(chǎng)OF濾波后的一個(gè)細(xì)節(jié)點(diǎn)。
[0044]由于指紋方向場(chǎng)通常是連續(xù)并且緩慢變化的，因此對(duì)于一個(gè)真實(shí)的細(xì)節(jié)點(diǎn)，其周圍鄰域內(nèi)的方向場(chǎng)與該細(xì)節(jié)點(diǎn)處的方向場(chǎng)相差不大，因此在使用該細(xì)節(jié)點(diǎn)處的方向場(chǎng)進(jìn)行方向?yàn)V波，也是可以對(duì)該點(diǎn)進(jìn)行增強(qiáng)的。因此16通道濾波結(jié)果{EIJ的細(xì)節(jié)點(diǎn){MJ能夠包含真實(shí)的細(xì)節(jié)點(diǎn)，通過合理的標(biāo)定指紋方向場(chǎng)，就能夠得到增強(qiáng)結(jié)果中的細(xì)節(jié)點(diǎn)信息。在實(shí)際操作中，為了加快細(xì)節(jié)點(diǎn)提取的速度，本發(fā)明根據(jù)所獲得的指紋方向場(chǎng)，判斷方向場(chǎng)最接近的通道，因此每個(gè)通道對(duì)應(yīng)一個(gè)指紋區(qū)域，分別提取16個(gè)通道所對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)的細(xì)節(jié)點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行組合可獲得增強(qiáng)細(xì)節(jié)點(diǎn)的組合結(jié)果。圖7為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的對(duì)指紋進(jìn)行分區(qū)的示意圖。如圖7所示，按照方向場(chǎng)對(duì)指紋進(jìn)行分區(qū)后，圖7中黑色區(qū)域?yàn)榉侵讣y區(qū)域，指紋部分不同灰度代表其對(duì)應(yīng)的不同濾波通道。
[0045]如僅按照方向場(chǎng)對(duì)圖像進(jìn)行分割的方法進(jìn)行細(xì)節(jié)點(diǎn)提取會(huì)出現(xiàn)細(xì)節(jié)點(diǎn)丟失或重復(fù)的情況，因此簡(jiǎn)單地按照指紋方向場(chǎng)完成細(xì)節(jié)點(diǎn)的組合會(huì)存在細(xì)節(jié)點(diǎn)的丟失或重復(fù)的問題。由于16通道濾波下，兩個(gè)通道的濾波器之間相差11.25°的角度差，因此在不同通道下，同一個(gè)細(xì)節(jié)點(diǎn)可能會(huì)出現(xiàn)通常不多于2個(gè)指紋周期(500dpi下約是20個(gè)像素距離)的位置差異。當(dāng)一個(gè)細(xì)節(jié)點(diǎn)的方向場(chǎng)約等于兩個(gè)相鄰?fù)ǖ罏V波器的平均方向上時(shí)就可能會(huì)出現(xiàn)細(xì)節(jié)點(diǎn)的丟失或重復(fù)的現(xiàn)象。[0046]對(duì)此，本發(fā)明對(duì)區(qū)域內(nèi)重疊的細(xì)節(jié)點(diǎn)組合和重復(fù)細(xì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行篩選的策略。在確定每一個(gè)通道對(duì)應(yīng)的指紋區(qū)域后，分別對(duì)指紋區(qū)域進(jìn)行膨脹(方法圓半徑為10)，再進(jìn)行細(xì)節(jié)點(diǎn)組合，以避免細(xì)節(jié)點(diǎn)的丟失。
[0047]對(duì)膨脹所獲得的候選細(xì)節(jié)點(diǎn)集合，計(jì)算兩個(gè)細(xì)節(jié)點(diǎn)之間的位置和方向差異，當(dāng)兩個(gè)細(xì)節(jié)點(diǎn)的距離差20像素距離，且角度差異小于20°的多個(gè)細(xì)節(jié)點(diǎn)為重復(fù)細(xì)節(jié)點(diǎn)。以該多個(gè)重復(fù)細(xì)節(jié)點(diǎn)的中心位置代替對(duì)應(yīng)的多個(gè)重復(fù)細(xì)節(jié)點(diǎn)，進(jìn)而獲得最終的細(xì)節(jié)點(diǎn)結(jié)合。
[0048]在本發(fā)明中掌紋細(xì)節(jié)點(diǎn)的提取方式與指紋細(xì)節(jié)點(diǎn)的提取相同，在此不再重復(fù)說明。
[0049]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法，通過對(duì)指紋進(jìn)行多通道圖像增強(qiáng)，并將指紋區(qū)域內(nèi)的多個(gè)細(xì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組合和剔除以得到最終的細(xì)節(jié)點(diǎn)集合，從而在細(xì)節(jié)點(diǎn)準(zhǔn)確性不下降的情況下，加快細(xì)節(jié)點(diǎn)提取的速度，同時(shí)降低了計(jì)算復(fù)雜度。
[0050]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種指紋細(xì)節(jié)點(diǎn)的提取方法，其特征在于，包括以下步驟: 圖像增強(qiáng)步驟，對(duì)所接收到的指紋進(jìn)行多通道圖像增強(qiáng)以得到N個(gè)增強(qiáng)圖像； 提取步驟，分別從所述N個(gè)增強(qiáng)圖像中提取所述增強(qiáng)圖像的細(xì)節(jié)點(diǎn)； 方向場(chǎng)獲取步驟，標(biāo)定所述指紋的方向場(chǎng)，并根據(jù)所述方向場(chǎng)將所述指紋劃分成N個(gè)指紋區(qū)域； 細(xì)節(jié)點(diǎn)組合步驟，分別從所述N個(gè)增強(qiáng)圖像獲取與所述N個(gè)指紋區(qū)域相對(duì)應(yīng)部分的細(xì)節(jié)點(diǎn)，并將所述N個(gè)指紋區(qū)域內(nèi)的細(xì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組合，以獲得所述指紋的候選細(xì)節(jié)點(diǎn)集合；以及 剔除步驟，對(duì)所述候選細(xì)節(jié)點(diǎn)集合中的重疊細(xì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行剔除以得到最終的細(xì)節(jié)點(diǎn)集口 ο
2.如權(quán)利要求1所述的指紋細(xì)節(jié)點(diǎn)的提取方法，其特征在于，所述圖像增強(qiáng)步驟具體為， 通過相連兩個(gè)濾波器的角度為預(yù)設(shè)角度的N個(gè)濾波器對(duì)所述指紋進(jìn)行濾波以得到N個(gè)增強(qiáng)圖像。
3.如權(quán)利要求1所述的指紋細(xì)節(jié)點(diǎn)的提取方法，其特征在于，所述細(xì)節(jié)點(diǎn)組合步驟具體包括: 對(duì)所述N個(gè)指紋區(qū)域進(jìn)行形態(tài)學(xué)膨脹； 分別從所述N個(gè)增強(qiáng)圖像選取與膨脹后的所述N個(gè)指紋區(qū)域相對(duì)應(yīng)部分的細(xì)節(jié)點(diǎn)；以及 將所述N個(gè)指紋區(qū)域內(nèi)的細(xì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組合，以獲得所述指紋的候選細(xì)節(jié)點(diǎn)集合。
4.如權(quán)利要求1所述的指紋細(xì)節(jié)點(diǎn)的提取方法，其特征在于，所述剔除步驟具體包括: 計(jì)算所述候選細(xì)節(jié)點(diǎn)集合中相鄰細(xì)節(jié)點(diǎn)的距離和方向差； 選取所述距離小于預(yù)設(shè)距離且所述方向差小于預(yù)設(shè)角度差的多個(gè)細(xì)節(jié)點(diǎn)；以及 用所述多個(gè)細(xì)節(jié)點(diǎn)的中心位置代替所述多個(gè)細(xì)節(jié)點(diǎn)以獲得最終的細(xì)節(jié)點(diǎn)集合。
5.如權(quán)利要求1所述的指紋細(xì)節(jié)點(diǎn)的提取方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)角度為11.25。。
6.如權(quán)利要求4所述的指紋細(xì)節(jié)點(diǎn)的提取方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)距離為20個(gè)像素，所述預(yù)設(shè)角度差為20度。
7.如權(quán)利要求1所述的指紋細(xì)節(jié)點(diǎn)的提取方法，其特征在于，所述濾波器為Gabor濾波器。
8.如權(quán)利要求7所述的指紋細(xì)節(jié)點(diǎn)的提取方法，其特征在于，所述Gabor濾波器通過如下公式表示，所述公式為，




X: + V~
Gabor{x, v) = cos(2^(.vsin θ - yco%0)l pd)e 2σ~， 其中，X和y分別表示細(xì)節(jié)點(diǎn)在所述增強(qiáng)圖像中的位置坐標(biāo)，Pd為所述Gabor濾波器的周期，σ為Gaussian窗衰減系數(shù)，Θ為所述Gabor濾波器與水平方向的夾角。
【文檔編號(hào)】G06T5/00GK103824060SQ201410073986
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】馮建江, 周杰, 程廣權(quán) 申請(qǐng)人:清華大學(xué)