[發(fā)明專利]自動指紋姿態(tài)估計方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410074692.4
• 申請日: 2014-03-03
• 公開（公告）號: CN103902970B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮建江;周杰;蘇毅婧
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11201
• 代理人: 張大威

1.一種自動指紋姿態(tài)估計方法，其特征在于，包括以下步驟：

建立檢測指紋的分類器，具體包括：對訓(xùn)練指紋圖像進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)指紋姿態(tài)標(biāo)定，包括指紋圖像的中心位置及方向，以所述指紋圖像的中心位置及方向?yàn)榛鶞?zhǔn)從所述訓(xùn)練指紋圖像中截取固定大小的正樣本圖像及負(fù)樣本圖像，對所述正樣本圖像及負(fù)樣本圖像提取方向場直方圖特征，使用所述方向場直方圖特征對正樣本圖像集合進(jìn)行聚類，對每類訓(xùn)練一個分類器以識別該類正樣本圖像與負(fù)樣本圖像，其中，所述對所述正樣本圖像及負(fù)樣本圖像提取方向場直方圖特征具體包括：將所述正樣本圖像及負(fù)樣本圖像分成大小相同互不重疊的圖像塊，統(tǒng)計每個所述圖像塊的方向場特征的直方圖，將所有的所述直方圖組成了所述指紋圖像的方向場直方圖特征；

對輸入的指紋圖像在所有的中心位置及方向上提取特征，并使用所述分類器對所述特征進(jìn)行打分，然后選取所述分類器輸出分?jǐn)?shù)最高的中心位置和方向作為指紋姿態(tài)估計結(jié)果，其中，所述對輸入的指紋圖像在所有的中心位置及方向上提取特征具體包括：以所述指紋圖像的中心位置及方向?yàn)榛鶞?zhǔn)從所述輸入的指紋圖像中截取固定大小的圖像，并對所述圖像提取方向場直方圖特征。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，使用所述分類器對所述特征進(jìn)行打分，然后選取所述分類器輸出分?jǐn)?shù)最高的中心位置和方向作為指紋姿態(tài)估計結(jié)果具體包括：

使用所述方向場直方圖特征對正樣本圖像集合進(jìn)行聚類，對每類訓(xùn)練一個分類器以識別該類正樣本圖像與負(fù)樣本圖像；

使用訓(xùn)練得到的每個所述分類器分別對每個中心位置和方向的特征進(jìn)行分類，從中選取分類得分最高的中心位置和方向作為指紋姿態(tài)估計結(jié)果。

3.一種自動指紋姿態(tài)估計系統(tǒng)，其特征在于，包括：

離線模塊，用于建立檢測指紋的分類器，其中，所述離線模塊具體包括：標(biāo)定模塊、圖像生成模塊、特征提取模塊及訓(xùn)練模塊，其中，標(biāo)定模塊用于對訓(xùn)練指紋圖像進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)指紋姿態(tài)標(biāo)定，包括指紋圖像的中心位置及方向，圖像生成模塊用于對以所述指紋圖像的中心位置及方向?yàn)榛鶞?zhǔn)從所述訓(xùn)練指紋圖像中截取固定大小的正樣本圖像及負(fù)樣本圖像，特征提取模塊用于對所述正樣本圖像及負(fù)樣本圖像提取方向場直方圖特征，訓(xùn)練模塊用于使用所述方向場直方圖特征對正樣本圖像集合進(jìn)行聚類，對每類訓(xùn)練一個分類器以識別該類正樣本圖像與負(fù)樣本圖像，其中，所述特征提取模塊具體包括：將所述正樣本圖像及負(fù)樣本圖像分成大小相同互不重疊的圖像塊，統(tǒng)計每個所述圖像塊的方向場直方圖特征，將所有的所述直方圖組成了所述指紋圖像的方向場直方圖特征；

在線模塊，用于對輸入的指紋圖像在所有的中心位置及方向上提取特征，并使用所述分類器進(jìn)行打分，然后選取所述分類器輸出分?jǐn)?shù)最高的中心位置和方向作為指紋姿態(tài)估計結(jié)果，其中，所述對輸入的指紋圖像在所有的中心位置及方向上提取特征具體包括：以所述指紋圖像的中心位置及方向?yàn)榛鶞?zhǔn)從所述輸入的指紋圖像中截取固定大小的圖像，并對所述圖像提取方向場直方圖特征。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述在線模塊具體包括：

數(shù)據(jù)準(zhǔn)備模塊：用于對輸入的指紋圖像以預(yù)設(shè)角度步長和位置步長生成指紋圖像中心位置及方向的集合；

特征提取模塊，用于在每個所述指紋圖像的中心位置及方向上按照所述圖像生成模塊的方法截取特征區(qū)域，并根據(jù)特征提取模塊的方法提取方向場直方圖特征；

結(jié)果生成模塊，用于使用所述訓(xùn)練模塊的所述分類器對每個所述指紋圖像的中心位置和方向的特征進(jìn)行打分，然后選取所述分類器輸出分?jǐn)?shù)最高的中心位置和方向作為指紋姿態(tài)估計結(jié)果。