專利名稱：指紋識別中確定性編碼方法與系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于計算機(jī)生物識別技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種采用確定性編碼來進(jìn)行指紋識別的 方法以及采用該方法所構(gòu)建的指紋識別系統(tǒng)。
技術(shù)背景現(xiàn)有的指紋識別方法是基于點模式的模糊匹配方法。定義指紋脊線的分叉點和指紋脊線 的端點為指紋的特征點。在"Azriel Rosenfeld. Point pattern matching by relaxation" (Pattern Recognition, 1980， 12(5) :269 275) 一文中，作者Ranade與Rosenfeld提出 了點匹配的松弛算法定義點集Ll =P1. . .Pm與點集L2:QL . . Qm。對于一對匹配(Pi， Qj)，定義兩個點集的一個相對變換Tri j。根據(jù)在TRi j變換下兩個點集中其余點的匹配程度， 計算TRi j的可靠度。如果存在一個變換TR0使點集LI與點集L2合理地匹配，則當(dāng)某個TRi j "TR0時，TRij的可靠度較大而其他變換匹配的可靠度較小，可靠度將迭代計算。該方法的 主要缺點是(1)特征點集的提取依賴于采集設(shè)備、采集環(huán)境與圖像預(yù)處理算法的性能，因 此，特征點集提取的誤差嚴(yán)重影響指紋識別系統(tǒng)的精確性；(2)指紋圖像與描述其特征的特 征點集之間是一對多的映射關(guān)系。不同情況下采集到的同一手指的指紋圖像不盡相同，提取 的特征點集也不盡相同，因此，識別系統(tǒng)采用模糊匹配的模式，系統(tǒng)錯誤拒絕率(FRR)與錯 誤接受率(FAR)較高，存在安全隱患；(3)由于采用窮舉的模糊匹配方法，因此，運(yùn)算量大， 識別慢，不適合于指紋門禁、密碼驗證等實時應(yīng)用環(huán)境； 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提出一種采用確定性編碼來進(jìn)行指紋識別的方法。該方法采用確定性編 碼特征實現(xiàn)指紋識別過程的精確匹配。利用該方法可以在指紋圖像中提取只與指紋個體相關(guān) 的確定性編碼特征(指紋DNA)，并利用確定性編碼特征實現(xiàn)指紋識別過程精確匹配，從而克 服傳統(tǒng)基于點模式的指紋識別系統(tǒng)中僅采用模糊匹配算法造成的正確率低、存在安全隱患等 缺點。本發(fā)明的方法其特征在于在指紋比對的過程中，采用確定性編碼特征實現(xiàn)指紋識別過程精確匹配。所說的利用確定性編碼特征進(jìn)行精確匹配是通過在指紋圖像中選取某一特定形狀 的特征區(qū)域，并求出該特征區(qū)域所對應(yīng)的特征值——指紋脊線總長、脊線方向場的主方向和 像素點的方向熵來進(jìn)行匹配。該方法在DSP中依次按以下步驟(1) 在指紋識別過程中，通過經(jīng)總線與計算機(jī)中央處理器相連的指紋圖像采集設(shè)備， 采集一個指紋作為模板指紋，存儲于內(nèi)存儲器中，并通過圖像顯示設(shè)備顯示圖像。(2) 通過經(jīng)總線與計算機(jī)中央處理器相連的指紋圖像采集設(shè)備，采集一個指紋作為待 識指紋，存儲于內(nèi)存儲器中，并通過圖像顯示設(shè)備顯示圖像。(3) 在模板指紋和待識指紋的圖像中，將各像素點的像素值歸一化到[O， l]區(qū)間，其 中像素值為0的點為黑色點，像素值為l的點為白色點，得到模板指紋和待識指紋的歸一化 圖像，計算公式為像素點的歸一化髓值<formula>formula see original document page 6</formula>1> 像素點的像素值小于閾值T(4) 分別在步驟(3)所說的模板指紋和待識指紋的歸一化圖像中，將指紋脊線細(xì)化為 只有一個像素點寬度的紋線，細(xì)化方法為對于所說的歸一化圖像，在滿足不改變指紋脊線長 度的前提下，將像素值為0的像素點，其像素值更改為1，得到模板指紋和待識指紋的細(xì)化 圖；(5) 確定性編碼特征的提取與匹配(5. 1)分別選取模版指紋與待識指紋的脊線端點作為待選特征點；(5. 2)分別對模板指紋細(xì)化圖和待識指紋細(xì)化圖中所有待選特征點所在的紋線進(jìn)行跟蹤及離散采樣，每隔設(shè)定值"。個像素點采樣一點，D。取值范圍為8-12，記錄像素 點的坐標(biāo)，統(tǒng)一設(shè)定每條紋線采樣N點，N取值范圍為3-5，以特征點本身為第0采樣 點，如果紋線長度不足以采樣N點，則放棄采樣；(5.3)對待識指紋中的任一待選特征點和模板指紋中的任一待選特征點，通過以 下公式計算2個特征點所在的2條紋線的擬合度函數(shù),,=1/§1《。-",.,。1<formula>formula see original document page 6</formula>其中，",。——待識指紋細(xì)化圖中所說的采樣紋線上第J'采樣點和第0采樣點(特征點)之間的距離，i取值范圍為l到^l;A,-模板指紋細(xì)化圖中所說的采樣紋線上第i采樣點和第0采樣點(特征點)之間的距離，i取值范圍為l到AM;如果^大于某一設(shè)定值閾值^，則初步認(rèn)定這兩條紋線所對應(yīng)的待選特征點為一對基準(zhǔn)點，保留這對特征點，進(jìn)行(5.4)，若不能滿足^大于設(shè)定值閾值^，則舍棄這對特征點，重復(fù)(5.3)，所說的&取值范圍0.01-0.1;(5. 4)對(5. 1)中所說的待識圖像和模板圖像中的任2個待選特征點重復(fù)(5. 3)， 得到基準(zhǔn)點對集；(5.5)按以下步驟進(jìn)行指紋圖像姿勢糾正；(5.5.1) 在(5.4)得到的基準(zhǔn)點對集中，任選一對作為基準(zhǔn)點對；(5.5.2) 按以下步驟計算待識圖像相對于模板圖像的平移參數(shù)和旋轉(zhuǎn)角度<formula>formula see original document page 7</formula>其中，一待識指紋圖像中該基準(zhǔn)點所在紋線的第k個采樣點的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，k取值范圍為0到fl——模板指紋圖像中該基準(zhǔn)點所在紋線的第k個采樣點的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，k取值范圍為0到fl《,、分別為待識指紋圖像相對于模板指紋圖像橫向平移參數(shù)和縱向平移參數(shù)，待識指紋相對于模板指紋的旋轉(zhuǎn)角度^為該對基準(zhǔn)點中的待識指紋特征點所 在脊線的切線方向與模板指紋特征點所在脊線的切線方向之差；(5.5.3)將模版指紋的所有像素點坐標(biāo)Or，力按下式轉(zhuǎn)化為像素點坐標(biāo)("， k)，計算公式為<formula>formula see original document page 7</formula>其中，P為圖像伸縮系數(shù)，P=l;分別為步驟(5.5.2)所得到的待識 指紋圖像相對于模板指紋圖像橫向平移參數(shù)和縱向平移參數(shù)；S為待識指紋相對于模板指紋的旋轉(zhuǎn)角度-，(5.6)按以下步驟進(jìn)行精確匹配；(5.6.1) 對于(5.5.1)所說的一對基準(zhǔn)點，分別以模板圖像的基準(zhǔn)點和待 識圖像的基準(zhǔn)點為中心，在(4)所說的模板指紋和待識指紋的細(xì)化圖中，按設(shè)定 形狀做一個相同面積的特征區(qū)域；(5.6.2) 分別在(5.6.1)所說的模板指紋細(xì)化圖和待識指紋細(xì)化圖的特征 區(qū)域內(nèi)，計算以下確定性編碼特征值，包括指紋脊線總長度、脊線方向場的主方向 和像素點的方向熵3個參數(shù)，其中指紋脊線總長度為該相應(yīng)的特征區(qū)域內(nèi)像素值為0的像素點數(shù)目； 脊線方向場的主方向按以下步驟求得首先以度為單位計算特征區(qū)域內(nèi)各像素點所在的指紋脊線的切線方向，其次 統(tǒng)計像素點所在的指紋脊線的切線方向等于某一角度值的像素點個數(shù)，再次以角度 為橫坐標(biāo)，像素點個數(shù)為縱坐標(biāo)建立直方圖，最后取直方圖中像素點個數(shù)最少的角 度方向的反方向為脊線方向場的主方向；像素點的方向熵定義為特征區(qū)域內(nèi)像素點的方向熵-^A(l-巧)其中P,是將360度以45度為間隔分為8個方向域，第J'個方向域的所有像素 點數(shù)目占全部8個方向域的像素點數(shù)目的比例；(5.6.3) 對于(5.6.2)得到的模板指紋和待識指紋的確定性編碼特征值， 將各參數(shù)的十進(jìn)制計算結(jié)果分別轉(zhuǎn)化為用"01"串表示的二進(jìn)制結(jié)果；(5.6.4) 分別對(5.6.3)得到模板指紋和待識指紋的確定性編碼每個參數(shù) 的2個二進(jìn)制結(jié)果的各位二進(jìn)制數(shù)值進(jìn)行比對，如果3個參數(shù)的每位二進(jìn)制數(shù)值比 對結(jié)果完全相同，則認(rèn)定兩指紋通過比對，輸出指紋匹配成功的結(jié)果，否則，轉(zhuǎn)(5.5)，選擇另外一對基準(zhǔn)點，按(5.5)到(5.6.4)進(jìn)行比對；(5.6.5) 相應(yīng)于所說的兩指紋通過比對，對(5.4)所說的基準(zhǔn)點對集中的 每一對基準(zhǔn)點按(5.6)進(jìn)行精確匹配，如均未通過比對，則認(rèn)為兩指紋不能通過 對比，輸出指紋匹配不成功的結(jié)果；本發(fā)明的系統(tǒng)其特征在于，它含有中央處理器，經(jīng)總線與中央處理器相連的指紋圖像采 集設(shè)備，圖像顯示設(shè)備、鍵盤、鼠標(biāo)以及內(nèi)存儲器。使用本發(fā)明的指紋識別方法，對3幅圖像/手指110手指=30幅不同類型、背景噪音、圖 像大小、采集者性別、年齡的圖像進(jìn)行測試表明，該方法的識別正確率為FRR = 2/60 = 0.0333333、層=1/405 = 0.00246914。采用前述現(xiàn)有基于點模式的指紋識別方法，識別正 確率則為FRR = 5/60 = 0. 116667、 FAR = 2/405 = 0.00493827。本發(fā)明的優(yōu)越性在于由于采用了確定性編碼的方法來進(jìn)行指紋識別，即在傳統(tǒng)點模 式匹配算法初步匹配成功后，更進(jìn)一步利用確定性編碼特征來實現(xiàn)指紋識別過程的精確 匹配，因此，克服了傳統(tǒng)基于點模式的指紋識別系統(tǒng)中采用模糊匹配算法造成的正確率 低、存在安全隱患等缺點。這種采用確定性編碼來進(jìn)行指紋識別的方法以及采用該方法 構(gòu)建的系統(tǒng)可用于指紋識別、大規(guī)模指紋庫的檢索，以及用于安全級別較高的軍事禁區(qū)、 銀行、國家安全部門的門禁系統(tǒng)、密碼驗證等應(yīng)用環(huán)境。


圖1適用于本發(fā)明實施例的計算機(jī)系統(tǒng)。 圖2確定性編碼指紋識別系統(tǒng)流程圖。 圖3設(shè)定形狀取圓形的特征區(qū)域示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明中提出的指紋識別中確定性編碼方法主要包括以下步驟，結(jié)合附圖詳細(xì)描述如下 圖1描述了一個適用于本發(fā)明實施例的計算機(jī)系統(tǒng)。該計算機(jī)系統(tǒng)包括中央處理器(CPU) 和一些輸入輸出設(shè)備，如鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器，還可以包括指紋圖像采集設(shè)備等。實施本發(fā) 明的軟件存儲在內(nèi)存中，CPU可以對內(nèi)存進(jìn)行存取，并進(jìn)行相應(yīng)指令，以獲得本發(fā)明的實施結(jié)果。圖2是確定性編碼指紋識別系統(tǒng)流程圖。圖中包括原始圖像采集、圖像二值化及細(xì)化、確 定性編碼提取與編碼匹配四部分。首先先給出具體實施例中的一些相關(guān)的定義，在該實施例中，設(shè)定形狀的特征區(qū)域取圓 形區(qū)域，稱為特征圓。圖3為指紋特征圓區(qū)域定義示意圖。特征圓以特征點(指紋脊線分叉點、端點)為圓心，設(shè)定值R為半徑的一個圓形區(qū)域， R的范圍為50-80個像素長度，稱為該特征點的特征圓。特征圓內(nèi)指紋脊線總長度為該相應(yīng)的特征區(qū)域內(nèi)像素值為1的像素點數(shù)目；特征圓內(nèi)脊線方向場的主方向按以下步驟求得首先以度為單位計算特征區(qū)域內(nèi)各像素點所在的指紋脊線的切線方向，其次統(tǒng)計像素點 所在的指紋脊線的切線方向等于某一角度值的像素點個數(shù)，再次以角度為橫坐標(biāo)，像素點個 數(shù)為縱坐標(biāo)建立直方圖，最后取直方圖中像素點個數(shù)最少的角度方向的反方向為脊線方向場 的主方向；特征圓內(nèi)像素點的方向熵定義為特征圓內(nèi)像素點的方向熵<formula>formula see original document page 10</formula>其中P,是將360度以45度為間隔分為8個方向域，第y個方向域的所有像素點數(shù)目占全 部8個方向域的像素點數(shù)目的比例；1、 指紋圖像處理及特征點提取在指紋識別中確定性編碼方法的特征信息提取之前，首先通過二值化和細(xì)化進(jìn)行指紋圖 像預(yù)處理，得到指紋圖像的細(xì)化圖，其次在指紋圖像的細(xì)化圖上提取指紋端點和分叉點信息。1) 原始圖像二值化及細(xì)化在模板指紋和待識指紋的圖像中，將各像素點的像素值歸一化到[O， l]區(qū)間，其中像素 值為0的點為黑色點，像素值為1的點為白色點，得到模板指紋和待識指紋的歸一化圖像， 計算公式為賴吝A^,b f0，像素點的像素值大于等于閾值T像素點的歸一化像素值<formula>formula see original document page 10</formula>ll，像素點的像素值小于閾值T分別在模板指紋和待識指紋的歸一化圖像中，將指紋脊線細(xì)化為只有一個像素點寬度的 紋線，細(xì)化方法為對于所說的歸一化圖像，在滿足不改變指紋脊線長度的前提下，將像素值 為0的像素點，其像素值更改為l，得到模板指紋和待識指紋的細(xì)化圖；2) 提取指紋特征點對于任一像素點(x， y)，令數(shù)組Ng(x' y)為描述包括(x， y)與其8鄰域像素點的3 X3點集，若(x，y)的像素值為0，則根據(jù)^(x' y)的取值判斷點(x，y)的類型若^(x' Y)中，除點(x， y)之外，有且只有l(wèi)個黑色點，則點(x， y)為端點；若&(x' y)中，除點 (x， y)之外，有且只有3個黑色點，則點(x， y)為分叉點；其余情況不予考慮。2、 確定性編碼特征提取與匹配 1)特征點的選取如果指紋特征點滿足兩個條件，則作為采樣特征點P點為指紋脊線端點且指紋圖像中 以P點為中心，以設(shè)定值^為半徑的區(qū)域內(nèi)不存在其它特征點。要求采樣特征點周圍一定區(qū)域內(nèi)沒有其它特征點則是因為這樣的特征點可靠性高，^的取值可以控制采樣特征點的數(shù)量。2) 紋線離散采樣對模板和待識圖像中所有采樣特征點所在的紋線進(jìn)行跟蹤，每隔。。個像素點采樣一點， 即記錄像素點的坐標(biāo)。統(tǒng)一設(shè)定每條紋線采樣N點，以特征點本身為第0采樣點。如果紋線 長度不夠，則放棄采樣，不保留所跟蹤紋線的任何信息。3) 基準(zhǔn)點對的初步確定 定義兩條指紋脊線的擬合度函數(shù)為<formula>formula see original document page 11</formula>其中，《°——待識圖像中某一采樣紋線上第i采樣點和第O采樣點(特征點)之間的距離 A，°——模板圖像中同一采樣紋線上第i采樣點和第O采樣點(特征點)之間的距離對待識圖像中任一采樣特征點和模板圖像中任一采樣特征點，計算他們的擬合度函數(shù)。 如果&大于設(shè)定值閾值77。，則初步認(rèn)定這兩條紋線所對應(yīng)的特征點為一對基準(zhǔn)點。4) 基準(zhǔn)點對的進(jìn)一步篩選對每一對初步認(rèn)定的基準(zhǔn)點對，分別在待識圖像和模板圖像中搜索與其距離最近的3個 特征點，連同其自身，組成兩個各包含4個特征點的子模式?？疾爝@兩個子模式的相似性， 如果相似程度不高，則將該對基準(zhǔn)點刪除；否則予以保留。5) 圖像姿勢糾正在保留下來的基準(zhǔn)點對中，任選一對作為基準(zhǔn)點，計算待識圖像相對于模板圖像的平移、 旋轉(zhuǎn)參數(shù)<formula>formula see original document page 11</formula> ——待識指紋圖像中該特征點所在紋線的第i各采樣點的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)。D"'A>——模板指紋圖像中該特征點所在紋線的第i各采樣點的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)。。 分別為待識指紋圖像相對于模板指紋圖像橫向平移、縱向平移和旋轉(zhuǎn)角度，待識指紋相對于模板指紋的旋轉(zhuǎn)角度P通過計算該對基準(zhǔn)點的方向之差求得。將模版指紋圖像與待 匹配指紋圖像校正到同一個直角坐標(biāo)系，計算公式為<formula>formula see original document page 12</formula>其中，(x, y)為模板指紋像素點的直角坐標(biāo)，(u， v)為待識指紋像素點的直角坐標(biāo)，p 為圖像伸縮系數(shù)，e為待識指紋相對于模板指紋的旋轉(zhuǎn)角度。 6)進(jìn)行精確匹配以保留下來的模板圖像和待識圖像中的任意一對基準(zhǔn)點為圓心，設(shè)定值^為半徑構(gòu)成特 征圓。分別計算特征圓的圓內(nèi)紋線總長度、園內(nèi)方向場主方向和圓內(nèi)方向熵。將十進(jìn)制計算 結(jié)果轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制"01"串表示，并對得到的兩個二進(jìn)制確定性編碼特征進(jìn)行各數(shù)位數(shù)值的 比對。如各數(shù)位數(shù)值完全相同，則認(rèn)定兩指紋通過比對。否則，轉(zhuǎn)第5)步，使用其它基準(zhǔn) 點對進(jìn)行比對。如均未通過比對，則認(rèn)為兩指紋對比不能通過。
權(quán)利要求
1、一種指紋識別的方法，其特征在于該指紋識別方法是在DSP中依次按以下步驟完成的:步驟(1)，采集一個指紋作為模板指紋；步驟(2)，采集一個待識別指紋作為待識指紋；步驟(3)，在模板指紋和待識指紋的圖像中，將各像素點的像素值歸一化到[O， l]區(qū)間， 其中像素值為O的點為黑色點，像素值為l的點為白色點，得到模板指紋和待識指紋的歸一 化圖像，計算公式為像素點的歸一化像素值40， ^，m^:tt:定r^ll，像素點的像素值小于設(shè)定值閾值T所說的設(shè)定值閾值T取值范圍為0. 5-0. 7;步驟(4)，分別在步驟(3)所說的模板指紋和待識指紋的歸一化圖像中，將指紋脊線 細(xì)化為只有一個像素點寬度的紋線，細(xì)化方法為對于所說的歸一化圖像，在滿足不改變指紋 脊線長度的前提下，將像素值為0的像素點，其像素值更改為1，得到模板指紋和待識指紋 的細(xì)化圖；步驟(5)，確定性編碼特征的提取與匹配步驟(5.1)，分別選取模版指紋與待識指紋的脊線端點作為待選特征點；步驟(5.2)，分別對模板指紋細(xì)化圖和待識指紋細(xì)化圖中所有待選特征點所在的紋線進(jìn)行跟蹤及離散采樣，每隔設(shè)定值"。個像素點采樣一點，D。取值范圍為8-12，記錄 像素點的坐標(biāo)，統(tǒng)一設(shè)定每條紋線采樣N點，N取值范圍為3-5，以特征點本身為第0 采樣點，如果紋線長度不足以采樣N點，則放棄采樣；步驟(5.3)，對待識指紋中的任一待選特征點和模板指紋中的任一待選特征點，通 過以下公式計算2個特征點所在的2條紋線的擬合度函數(shù)其中，《，。——待識指紋細(xì)化圖中所說的采樣紋線上第i采樣點和第0采樣點(特征點) 之間的距離，/取值范圍為1到",。——模板指紋細(xì)化圖中所說的采樣紋線上第i采樣點和第0采樣點(特征點)之間的距離，Y取值范圍為1到A^1;如果&大于某一設(shè)定值閾值&，則初步認(rèn)定這兩條紋線所對應(yīng)的待選特征點為一對基準(zhǔn)點，保留這對特征點，進(jìn)行步驟(5.4)，若不能滿足&大于設(shè)定值閾值&，則舍棄這對特征點，重復(fù)步驟(5.3)，所說的A取值范圍0.01-0. 1;步驟(5.4),對步驟(5.1)中所說的待識圖像和模板圖像中的任2個待選特征點 重復(fù)步驟(5.3)，得到基準(zhǔn)點對集；步驟(5.5)，按以下步驟進(jìn)行指紋圖像姿勢糾正；步驟(5.5.1)，在步驟(5.4)得到的基準(zhǔn)點對集中，任選一對作為基準(zhǔn)點對； 步驟(5.5.2)，按以下步驟計算待識圖像相對于模板圖像的平移參數(shù)(~, )和旋轉(zhuǎn)角度^<formula>formula see original document page 3</formula>其中，"h，^v一待識指紋圖像中該基準(zhǔn)點所在紋線的第k個采樣點的橫坐標(biāo)和縱坐 標(biāo)，k取值范圍為O到(l"fa，D&——模板指紋圖像中該基準(zhǔn)點所在紋線的第k個采樣點的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，k取值范圍為O到AM^，^分別為待識指紋圖像相對于模板指紋圖像橫向平移參數(shù)和縱向平移參數(shù)，待識指紋相對于模板指紋的旋轉(zhuǎn)角度《為該對基準(zhǔn)點中的待識指紋特征點所 在脊線的切線方向與模板指紋特征點所在脊線的切線方向之差；步驟(5.5.3)，將模版指紋的所有像素點坐標(biāo)"力按下式轉(zhuǎn)化為像素點坐 標(biāo)("，k)，計算公式為<formula>formula see original document page 3</formula>其中，P為圖像伸縮系數(shù)，^=1;分別為步驟(5.5.2)所得到的待識指紋圖像相對于模板指紋圖像橫向平移參數(shù)和縱向平移參數(shù)；《力待識指紋相對于模板指紋的旋轉(zhuǎn)角度；步驟(5.6)，按以下步驟進(jìn)行精確匹配；步驟(5.6.1)，對于步驟(5.5.1)所說的一對基準(zhǔn)點，分別以模板圖像的基 準(zhǔn)點和待識圖像的基準(zhǔn)點為中心，在步驟(4)所說的模板指紋和待識指紋的細(xì)化 圖中，按設(shè)定形狀做一個相同面積的特征區(qū)域；步驟(5.6.2)，分別在步驟(5.6.1)所說的模板指紋細(xì)化圖和待識指紋細(xì)化 圖的特征區(qū)域內(nèi)，計算以下確定性編碼特征值，包括指紋脊線總長度、脊線方向場 的主方向和像素點的方向熵3個參數(shù)，其中指紋脊線總長度為該相應(yīng)的特征區(qū)域內(nèi)像素值為0的像素點數(shù)目；脊線方向場的主方向按以下歩驟求得首先以度為單位計算特征區(qū)域內(nèi)各像素點所在的指紋脊線的切線方向，其次 統(tǒng)計像素點所在的指紋脊線的切線方向等于某一角度值的像素點個數(shù)，再次以角度 為橫坐標(biāo)，像素點個數(shù)為縱坐標(biāo)建立直方圖，最后取直方圖中像素點個數(shù)最少的角 度方向的反方向為脊線方向場的主方向；像素點的方向熵定義為特征區(qū)域內(nèi)像素點的方向熵=^^.(1-^.)其中P,是將360度以45度為間隔分為8個方向域，第j'個方向域的所有像素 點數(shù)目占全部8個方向域的像素點數(shù)目的比例；步驟(5.6.3)，對于步驟(5.6.2)得到的模板指紋和待識指紋的確定性編碼 特征值，將各參數(shù)的十進(jìn)制計算結(jié)果分別轉(zhuǎn)化為用"01"串表示的二進(jìn)制結(jié)果；步驟(5.6.4)，分別對步驟(5.6.3)得到模板指紋和待識指紋的確定性編碼 每個參數(shù)的2個二進(jìn)制結(jié)果的各位二進(jìn)制數(shù)值進(jìn)行比對，如果3個參數(shù)的每位二進(jìn) 制數(shù)值比對結(jié)果完全相同，則認(rèn)定兩指紋通過比對，輸出指紋匹配成功的結(jié)果，否 貝'J，轉(zhuǎn)步驟(5.5),選擇另外一對基準(zhǔn)點，按步驟(5.5)到(5.6.4)進(jìn)行比對；步驟(5.6.5)，相應(yīng)于所說的兩指紋通過比對，對歩驟(5.4)所說的基準(zhǔn)點 對集中的每一對基準(zhǔn)點按步驟(5.6)進(jìn)行精確匹配，如均未通過比對，則認(rèn)為兩 指紋不能通過對比，輸出指紋匹配不成功的結(jié)果。
2、根據(jù)權(quán)利要求1的確定性編碼特征實現(xiàn)指紋精確匹配方法所設(shè)計的指紋識別系統(tǒng)，其 特征在于，它含有中央處理器，經(jīng)總線與中央處理器相連的指紋圖像采集設(shè)備，圖像顯示設(shè) 備、鍵盤、鼠標(biāo)以及內(nèi)存儲器。
全文摘要
本發(fā)明屬于計算機(jī)生物識別技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種在指紋比對的過程中，采用確定性編碼來進(jìn)行指紋精確匹配的方法及系統(tǒng)。所說的利用確定性編碼特征進(jìn)行精確匹配是通過在指紋圖像中選取某一特定形狀的特征區(qū)域，并求出該特征區(qū)域所對應(yīng)的特征值——指紋脊線總長、脊線方向場的主方向和像素點的方向熵來進(jìn)行匹配。該確定性編碼方法及由該方法所構(gòu)建的指紋識別系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)點模式的指紋識別系統(tǒng)中采用模糊匹配算法所造成的正確率低、存在安全隱患等缺點。
文檔編號G06K9/00GK101145198SQ20071012208
公開日2008年3月19日 申請日期2007年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月21日
發(fā)明者彭振云, 蔡蓮紅, 珈 賈 申請人:清華大學(xué);北京東鳥軟件技術(shù)有限公司