. Fingerprint matching using an orientation-based minutia descriptor. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intellig ence，2003, 25巧）：1009-1014.]作為特征向量。大量實(shí)驗(yàn)證明：相對于已有的分類方法，本 發(fā)明提出的基于方向場細(xì)節(jié)點(diǎn)描述子的指紋分類方法，不論是在時間花費(fèi)還是精確度上都 具有一定的優(yōu)勢。
[000引發(fā)明目的：
[0004] 本發(fā)明的目的是構(gòu)建一個覆蓋整幅指紋圖像的大尺度方向場細(xì)節(jié)點(diǎn)描述子，并提 取為該指紋的特征向量，W提高1 ;N的指紋識別的速度和精度。該發(fā)明主要W中屯、點(diǎn)向下 40像素為中屯、構(gòu)建一個覆蓋整幅指紋圖像的大尺度方向場細(xì)節(jié)點(diǎn)描述子，并提取為該指紋 的特征向量；利用該特征向量通過SVM進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的指紋分類。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案：
[0006]1)、在經(jīng)過預(yù)處理的指紋圖像中尋找參考點(diǎn)。參考FingerCode算法參考點(diǎn)取中屯、 點(diǎn)在不越過圖像邊界的情況下向下40pixel記為Pr，W指紋庫FVC2002/DB1為例縱坐標(biāo)不 得超過354(圖像邊界20pixel);
[0007] 2)、W參考點(diǎn)為中屯、取半徑為30、60、90、120的同屯、圓，每個同屯、圓上從水平開始 分別均勻取6、12、18、24個取樣點(diǎn)，提取各個點(diǎn)的方向信息；
[0008] 取樣點(diǎn)記為Pu，取樣點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)分別通過式（1) (2)進(jìn)行計(jì)算得出，
[0011] 其中X。表示從參考點(diǎn)向外第j個同屯、圓上第i個點(diǎn)的橫坐標(biāo)；其中Y。表示從參 考點(diǎn)向外第j個同屯、圓上第i個點(diǎn)的縱坐標(biāo)；Pr. X和Pr. y分別表示參考點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)；r 表示參考點(diǎn)到第一個同屯、圓半徑和兩個同屯、圓之間的半徑差，優(yōu)選地，設(shè)為30 ;num表示初 始同屯、圓的取樣點(diǎn)數(shù)，優(yōu)選地，num設(shè)為6。
[001引 3)、越界處理；
[0013] (1)對取樣點(diǎn)越界的判斷。當(dāng)該取樣點(diǎn)滿足W下條件時判斷為越界：取樣點(diǎn)位于 指紋圖像外；取樣點(diǎn)位于指紋前景區(qū)域外。判斷取樣點(diǎn)是否位于指紋圖像外，只需要判斷 Xy和Y U是否小于0或是超過圖像的像素范圍。本方案通過該取樣點(diǎn)處方向場信息是否存 在來判斷該點(diǎn)是否位于前景區(qū)域。
[0014] 似對越界取樣點(diǎn)信息的處理；若該點(diǎn)在第一層同屯、圓上，則把該點(diǎn)的方向值設(shè) 為參考點(diǎn)的方向值；若該點(diǎn)位于中屯、點(diǎn)和第一個同屯、圓點(diǎn)的延長線與所在同屯、圓的交點(diǎn)位 置，則該取樣點(diǎn)的方向值取該延長線與上一個同屯、圓交點(diǎn)位置處取樣點(diǎn)的方向值，式（3); 當(dāng)取樣點(diǎn)為該同屯、圓上最后一個點(diǎn)時取樣點(diǎn)的方向值取上一個同屯、圓第一個和最后一個 點(diǎn)方向值的平均值，式（4);其他情況下取樣點(diǎn)的方向值為上一個同屯、圓和該取樣點(diǎn)距離 最近的兩個點(diǎn)方向的平均值，式巧）。
[0018] 4)、提取所有取樣點(diǎn)的方向信息作為該指紋分類時的特征向量，通過SVM進(jìn)行分 類。
[0019] 有益效果；
[0020] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于；本發(fā)明首次將方向場細(xì)節(jié)點(diǎn)描述子運(yùn)用于指紋分類領(lǐng)域；本 發(fā)明對方向場細(xì)節(jié)點(diǎn)描述子進(jìn)行改進(jìn)，構(gòu)建了覆蓋整幅指紋圖像的大尺度方向場細(xì)節(jié)點(diǎn)描 述子；相對于已有的分類算法本發(fā)明提出的基于方向場細(xì)節(jié)點(diǎn)描述子的指紋分類算法指紋 分類算法不論是在時間花費(fèi)還是精確度上都具有一定的優(yōu)勢。
【附圖說明】
[0021] 圖1.經(jīng)過預(yù)處理的指紋圖像；
[002引 圖2.參考點(diǎn)提??；
[0023] 圖3.完整的特征提取示例；
[0024] 圖4.越界處理示例。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明所述的一種基于方向場細(xì)節(jié)點(diǎn)描述子的 指紋分類算法作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[002引具體步驟如下：
[0027] 步驟1 ;尋找參考點(diǎn)，如圖2。參考FingerCode算法參考點(diǎn)取中屯、點(diǎn)在不越過圖像 邊界的情況下向下40pixel記為Pr，W指紋庫FVC2002/DB1為例縱坐標(biāo)不得超過354 (圖像 邊界 20pixel)。
[0028] 步驟2 ;取樣點(diǎn)記為Pu，取樣點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)分別通過式（1)、（2)進(jìn)行計(jì)算得出：
[00引]其中X。表示從參考點(diǎn)向外第j個同屯、圓上第i個點(diǎn)的橫坐標(biāo)；其中Y U表示從 參考點(diǎn)向外第j個同屯、圓上第i個點(diǎn)的縱坐標(biāo)；Pr. X和Pr. y分別表示參考點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)； r表示參考點(diǎn)到第一個同屯、圓半徑和兩個同屯、圓之間的半徑差，在本實(shí)施例中設(shè)為30 ;num 表示初始同屯、圓的取樣點(diǎn)數(shù)，本實(shí)施例設(shè)為6。
[0032] 步驟3 ;越界處理，
[0033] (1)對取樣點(diǎn)越界的判斷。當(dāng)該取樣點(diǎn)滿足W下條件時判斷為越界：取樣點(diǎn)位于 指紋圖像外；取樣點(diǎn)位于指紋前景區(qū)域外。判斷取樣點(diǎn)是否位于指紋圖像外，只需要判斷 Xy和Y U是否小于0或是超過圖像的像素范圍，通過該取樣點(diǎn)處方向場信息是否存在來判 斷該點(diǎn)是否位于前景區(qū)域。
[0034] (2)對越界取樣點(diǎn)信息的處理；若該點(diǎn)在第一層同屯、圓上，則把該點(diǎn)的方向值設(shè) 為參考點(diǎn)的方向值；若該點(diǎn)位于中屯、點(diǎn)和第一個同屯、圓點(diǎn)的延長線與所在同屯、圓的交點(diǎn)位 置，則該取樣點(diǎn)的方向值取該延長線與上一個同屯、圓交點(diǎn)位置處取樣點(diǎn)的方向值，式（3); 當(dāng)取樣點(diǎn)為該同屯、圓上最后一個點(diǎn)時取樣點(diǎn)的方向值取上一個同屯、圓第一個和最后一個 點(diǎn)方向值的平均值，式（4);其他情況下取樣點(diǎn)的方向值為上一個同屯、圓和該取樣點(diǎn)距離 最近的兩個點(diǎn)方向的平均值，式巧）。

[0038] 步驟4;提取所有取樣點(diǎn)的方向信息作為該指紋分類時的特征向量，通過SVM進(jìn)行 分類。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于方向場細(xì)節(jié)點(diǎn)描述子的指紋分類方法，其特征在于，步驟如下： 1) 、在經(jīng)過預(yù)處理的指紋圖像中尋找參考點(diǎn)，參考FingerCode算法參考點(diǎn)取中心點(diǎn)在 不越過圖像邊界的情況下向下40pixel記為Pr; 2) 、以參考點(diǎn)為中心取半徑為30、60、90、120的同心圓，每個同心圓上從水平開始分別 均勻取6、12、18、24個取樣點(diǎn)，提取各個點(diǎn)的方向信息； 取樣點(diǎn)記為Pm取樣點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)分別通過公式（1)、（2)進(jìn)行計(jì)算得出：其中Xu表示從參考點(diǎn)向外第j個同心圓上第i個點(diǎn)的橫坐標(biāo)；其中Yu表示從參考 點(diǎn)向外第j個同心圓上第i個點(diǎn)的縱坐標(biāo)；Pr.x和Pr.y分別表示參考點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)；r表 不參考點(diǎn)到第一個同心圓半徑和兩個同心圓之間的半徑差；num表不初始同心圓的取樣點(diǎn) 數(shù)； 3) 、越界處理： (1) 對取樣點(diǎn)越界的判斷，當(dāng)該取樣點(diǎn)滿足以下條件時判斷為越界：取樣點(diǎn)位于指紋 圖像外；取樣點(diǎn)位于指紋前景區(qū)域外，判斷取樣點(diǎn)是否位于指紋圖像外，只需要判斷1和 Yu是否小于0或是超過圖像的像素范圍，通過該取樣點(diǎn)處方向場信息是否存在來判斷該點(diǎn) 是否位于前景區(qū)域； (2) 對越界取樣點(diǎn)信息的處理：若該點(diǎn)在第一層同心圓上，則把該點(diǎn)的方向值設(shè)為參 考點(diǎn)的方向值；若該點(diǎn)位于中心點(diǎn)和第一個同心圓點(diǎn)的延長線與所在同心圓的交點(diǎn)位置， 則該取樣點(diǎn)的方向值取該延長線與上一個同心圓交點(diǎn)位置處取樣點(diǎn)的方向值，見公式（3); 當(dāng)取樣點(diǎn)為該同心圓上最后一個點(diǎn)時取樣點(diǎn)的方向值取上一個同心圓第一個和最后一個 點(diǎn)方向值的平均值，見公式（4);其他情況下取樣點(diǎn)的方向值為上一個同心圓和該取樣點(diǎn) 距離最近的兩個點(diǎn)方向的平均值，見公式（5);4) 、提取所有取樣點(diǎn)的方向信息作為該指紋分類時的特征向量，通過SVM進(jìn)行分類。2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在公式（1)、（2)中，r設(shè)為30，num設(shè)為6。
【專利摘要】本發(fā)明公布了一種基于方向場細(xì)節(jié)點(diǎn)描述子(Orientation_based Minutia Descriptor, OMD)的指紋分類方法，本發(fā)明主要包括兩個部分：1、在指紋圖像中以中心點(diǎn)向下40像素為中心構(gòu)建一個覆蓋整幅圖像的大尺度方向場細(xì)節(jié)點(diǎn)描述子，并提取為該指紋的特征向量；2、利用該特征向量通過SVM進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的指紋分類。本發(fā)明首次將方向場細(xì)節(jié)點(diǎn)描述子運(yùn)用于指紋分類領(lǐng)域，對方向場細(xì)節(jié)點(diǎn)描述子進(jìn)行改進(jìn)，構(gòu)建了覆蓋整幅指紋圖像的大尺度方向場細(xì)節(jié)點(diǎn)描述子；相對于已有的分類算法，本發(fā)明提出的基于方向場細(xì)節(jié)點(diǎn)描述子的指紋分類方法不論是在時間花費(fèi)還是精確度上都具有一定的優(yōu)勢。
【IPC分類】G06K9/62, G06K9/00
【公開號】CN104951760
【申請?zhí)枴緾N201510324121
【發(fā)明人】梅園, 朱之丹
【申請人】南京信息工程大學(xué)
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年6月12日