[發(fā)明專利]一種融入全局信息的指紋細節(jié)點匹配方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910241531.9
• 申請日: 2009-11-25
• 公開（公告）號: CN101777128A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊鑫;田捷;曹凱;臧亞麗
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院自動化研究所
• 主分類號: G06K9/64
• 分類號: G06K9/64
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 梁愛榮

1.一種融入全局信息的指紋細節(jié)點匹配系統(tǒng)，其特征在于，包括：

圖像采集單元，采集注冊手指紋和輸入手指紋，分別生成注冊指紋圖像和輸入指紋圖像；

圖像預(yù)處理單元與圖像采集單元連接，圖像預(yù)處理單元對采集的注冊指紋圖像和輸入指紋圖像分別做預(yù)處理，并分別得到注冊細化指紋圖像和注冊指紋方向場圖像以及輸入細化指紋圖像和輸入指紋方向場圖像；

特征提取單元與圖像預(yù)處理單元連接，特征提取單元在注冊細化指紋圖像和輸入細化指紋圖像中提取細節(jié)點信息以及細節(jié)點相連脊線的采樣信息，并在注冊指紋方向場圖像和輸入指紋方向場圖像中提取參考點和細節(jié)點局部方向描述；然后計算細節(jié)點旋向性；最后分別生成注冊指紋特征和輸入指紋特征；

模板存儲單元與特征提取單元連接，模板存儲單元把特征提取單元輸出的注冊指紋特征生成注冊指紋特征模板存儲到數(shù)據(jù)庫當中，并為指紋特征匹配生成并輸出模板指紋特征；

特征匹配單元與模板存儲單元和特征提取單元連接，特征匹配單元對特征提取單元輸出的輸入指紋特征與模板存儲單元輸出的模板指紋特征進行計算，判斷輸入指紋特征與模板指紋特征是否來源于同一個手指；

所述特征提取單元的構(gòu)成包括：

細節(jié)點提取單元，在注冊細化指紋圖像和輸入細化指紋圖像中提取指紋細節(jié)點信息，包括細節(jié)點的位置、方向和類型；

細節(jié)點相連脊線采樣單元，在注冊細化指紋圖像和輸入細化指紋圖像中對每個指紋細節(jié)點的相連脊線進行采樣并記錄采樣點的位置信息；

參考點提取單元，在注冊指紋方向場圖像和輸入指紋方向場圖像中提取參考點的位置信息；

細節(jié)點局部方向描述提取單元，在注冊指紋方向場圖像和輸入指紋方向場圖像中對每一個指紋細節(jié)點分別提取其局部方向描述；?

細節(jié)點旋向性計算單元與細節(jié)點提取單元和細節(jié)點相連脊線采樣單元以及參考點提取單元連接，細節(jié)點旋向性計算單元對細節(jié)點提取單元提取到的每一個指紋細節(jié)點，首先根據(jù)該細節(jié)點相連脊線的采樣信息計算該細節(jié)點的相連脊線的彎曲程度，如果該相連脊線的足夠彎曲度，則通過該細節(jié)點相連脊線來確定該細節(jié)點的旋向性，否則就通過該細節(jié)點與參考點的位置關(guān)系來確定該細節(jié)點的旋向性；

所述特征匹配單元的構(gòu)成包括：

指紋細節(jié)點相似度計算單元，根據(jù)不同細節(jié)點旋向性之間的匹配規(guī)則和細節(jié)點局部方向描述計算輸入指紋特征和模板指紋特征中的指紋細節(jié)點之間的相似度；

匹配初始點對選取單元與指紋細節(jié)點相似度計算單元連接，匹配初始點對選取單元根據(jù)指紋細節(jié)點相似度計算單元輸出的指紋細節(jié)點相似度，選取指紋細節(jié)點相似度最大的K個指紋細節(jié)點對作為指紋細節(jié)點匹配的初始點對，其中K為大于或等于1的整數(shù)；

指紋細節(jié)點匹配單元與匹配初始點對選取單元連接，指紋細節(jié)點匹配單元首先計算每一組匹配初始點對之間的平移旋轉(zhuǎn)參數(shù)，然后根據(jù)每一組平移旋轉(zhuǎn)參數(shù)分別對輸入指紋特征和模板指紋特征進行平移旋轉(zhuǎn)并確定一組輸入指紋特征中指紋細節(jié)點與模板指紋特征中指紋細節(jié)點之間的對應(yīng)關(guān)系；

匹配分數(shù)計算單元與指紋細節(jié)點匹配單元連接，匹配分數(shù)計算單元根據(jù)指紋細節(jié)點匹配單元輸出的每一組指紋細節(jié)點對應(yīng)關(guān)系分別計算輸入指紋特征和模板指紋特征的匹配分數(shù)，從而得到K個匹配分數(shù)；

匹配結(jié)果獲取單元與匹配分數(shù)計算單元連接，匹配結(jié)果獲取單元從指紋細節(jié)點匹配單元輸出的K個匹配分數(shù)中選取最大的匹配分數(shù)作為最終的匹配分數(shù)，根據(jù)該最終匹配分數(shù)的大小判斷輸入指紋特征與模板指紋特征是否來源于同一個手指。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述融入全局信息的指紋細節(jié)點匹配系統(tǒng)，其特征在于，所述的細節(jié)點旋向性包括三種類型：左旋、右旋和無旋；右旋細節(jié)點表示所有的參考點都在細節(jié)點的右邊；左旋細節(jié)點表示所有的參考點都在細節(jié)點的左邊；無旋細節(jié)點表示細節(jié)點的旋向性不能確定；細?節(jié)點旋向性包含了指紋全局信息。