[發(fā)明專利]一種基于關(guān)鍵列選擇的滾動(dòng)指紋圖像序列實(shí)時(shí)拼接方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310068884.X
• 申請日: 2013-03-04
• 公開（公告）號: CN103136517A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張永良;卞英杰;方珊珊;劉超凡
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州景聯(lián)文科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06T3/40
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務(wù)所有限公司 33100
• 代理人: 趙芳

1.一種基于關(guān)鍵列選擇的滾動(dòng)指紋圖像序列實(shí)時(shí)拼接方法，其特征在于：所述拼接方法包括以下步驟：?

1）指紋檢測：包括指紋出現(xiàn)和指紋消失兩個(gè)狀態(tài)的檢測；?

1.1）指紋出現(xiàn)檢測；?

1.2）指紋消失檢測；?

2）指紋拼接：把圖像看作由一列一列組成，檢測最后拼接得到圖像的每一列分別是來自哪一幀，最后根據(jù)這個(gè)列的選擇方案進(jìn)行拼接；拼接過程如下：?

假設(shè)I＝{I₁,I₂,...,I_K}為采集得到的一個(gè)圖像序列，I_K為當(dāng)前幀，先定義兩個(gè)參量：?

以某一列為中心的三列的背景點(diǎn)個(gè)數(shù)C_i(j)：?

其中T₁為給定的閾值；?

以某一列為中心的三列的像素灰度值之和f_i(j)：?

分別定義兩個(gè)概念中心幀和關(guān)鍵幀：?

其中，為圖像序列I的中心幀，中的第j₀列為中心列，其中“∧”表示邏輯與；選定中心幀和中心列后，繼而選擇中心列左邊的列對應(yīng)的幀，以及中心列右邊的列對應(yīng)的幀，被選定的列稱為關(guān)鍵列，對應(yīng)的幀稱為關(guān)鍵幀；滾動(dòng)指紋拼接的過程定義為拼接結(jié)果圖像中的每一列對應(yīng)關(guān)鍵幀的選擇；?

假如手指從左向右滾動(dòng)，第i幀的第j列被選定為關(guān)鍵列，記為Ω(j)＝i，則拼接結(jié)果中關(guān)鍵列的前一列，應(yīng)該來自于關(guān)鍵幀之前的一幀或者關(guān)鍵幀自身，選擇規(guī)則如下：?

如果C_i(j-1)>C_i-1(j-1)，則第(i-1)幀的第(j-1)列被選定為關(guān)鍵列，記為Ω(j-1)＝i-1，否則第i幀的第(j-1)列被選定為關(guān)鍵列，記為Ω(j-1)＝i；?

同理得到手指從右向左滾動(dòng)時(shí)的計(jì)算方法，最后得到了一個(gè)列的選擇方案{Ω(j)}_1≤j≤W，拼接結(jié)果中的每一列都用對應(yīng)的關(guān)鍵幀Ω(j)去填充，從而得到一幅完整的拼接圖像；?

3)指紋圖像質(zhì)量估計(jì)：?

Q(I_R)＝α×A(I_R)+β×F(I_R)????(4)?

其中，I_R表示最后拼接得到的指紋圖像，A(I_R)表示I_R的前景區(qū)域面積占圖像總面積的百分比，F(xiàn)(I_R)表示歸一化后的方差，α和β表示面積和方差的權(quán)重系數(shù)；如果Q(I_R)＜T₂，其中T₂為給定閾值，則重新進(jìn)行拼接；?

4)方法優(yōu)化過程如下：?

4.1）支持回滾：假如使用者滾動(dòng)中發(fā)現(xiàn)拼接效果不滿意，不拿起手指直接滾動(dòng)回來，采集新的指紋圖像。?

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于關(guān)鍵列選擇的滾動(dòng)指紋圖像序列實(shí)時(shí)拼接方法，其特征在于：所述步驟4）還包括以下步驟：?

4.2）方法加速：當(dāng)質(zhì)心只是小幅度回滾，或者前進(jìn)的幅度很小時(shí)不做任何處理，直接忽略；?

4.3）拼接痕跡優(yōu)化；?

4.4）殘留指紋消除。?

3.如權(quán)利要求1或2所述的基于關(guān)鍵列選擇的滾動(dòng)指紋圖像序列實(shí)時(shí)拼接方法，其特征在于：所述步驟1）中，指紋出現(xiàn)檢測的過程為：?

手指還未放到采集儀上時(shí)采集一幀作為背景幀，然后比較當(dāng)前幀與背景幀中灰度差大于給定閾值T₃的像素個(gè)數(shù)N(I_i)：?

其中I_i表示采集到的滾動(dòng)指紋圖像序列I＝{I₁,I₂,...,I_K}中第i幀圖像，I_i(x,y)表?示像素點(diǎn)(x,y)的灰度值，I₀表示背景幀，W和H分別表示圖像的寬度和高度,|·|表示絕對值運(yùn)算，|{·}|表示集合中像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)，當(dāng)N(I_i)＞T₄時(shí)，T₄為給定的閥值，即認(rèn)為指紋出現(xiàn)，開始進(jìn)入拼接階段。?