[發(fā)明專利]紋線距離的計算方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510080690.0
• 申請日: 2015-02-13
• 公開（公告）號: CN105205802B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭利;徐坤平;楊云
• 申請（專利權(quán)）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 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

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種紋線距離的計算方法和裝置。

背景技術(shù)

隨著社會的發(fā)展，人們對身份認證的準確性、安全性與實用性提出了更高的要求。傳統(tǒng)的身份認證方式如密碼，鑰匙、身份證等，存在容易忘記，泄露，丟失，偽造等問題，給生活帶來不便和安全問題。基于生物識別技術(shù)的身份認證，可以克服傳統(tǒng)身份認證的許多缺點，目前已經(jīng)成為安全技術(shù)研究的熱點。在各種基于生物特征的身份認證方法中，指紋識別技術(shù)是應(yīng)用最早，最廣泛的一種。其具有高穩(wěn)定性，獨特性，易采集，安全性高等特點，因此，指紋是一種較理想的可用于身份認證的生物特征，指紋識別的市場份額也逐年攀升。由于指紋圖像屬于個人隱私，指紋識別系統(tǒng)一般并不直接存儲指紋的圖像，而是通過算法從指紋圖像中提取指紋的特征信息，再進行指紋匹配識別，完成身份認證。因此，高可靠性的指紋識別算法是保證正確辨識指紋的關(guān)鍵。

其中，紋線距離的定義為：給定脊線和相鄰谷線的距離。一般情況下，通過計算脊線中心到谷線中心的長度作為紋線距離。紋線距離越大，表明該處紋線越稀疏；反之，紋線距離越小，表明該處紋線越密集。紋線距離的大小決定于指紋本身的結(jié)構(gòu)和圖像采集的分辨率。

相關(guān)技術(shù)中關(guān)于指紋紋線距離的算法大致可以分為兩類：第一類是基于整幅圖像的指紋紋線距離估計，理想地認為一幅指紋圖像紋線距離分布是正態(tài)的，但在實際指紋庫中，同一枚指紋紋線距離會出現(xiàn)二倍的差異，故紋線距離不可以基于整幅圖像計算；第二類是基于圖像區(qū)域的局部紋線距離估計，需要準確地找到頻譜的峰值點，這在算法上是很難做到的，求出的紋線距離會不準確。

例如，在相關(guān)技術(shù)中的第二類算法中，在指紋圖像垂直紋線方向上，像素灰度值呈現(xiàn)離散正弦波形的特征，如附圖1所示，兩條脊線之間的距離可以表示為正弦波形中波峰與波峰之間的距離。該算法具體為：(1)對每個中心點在(i,j)的塊(圖1中虛線矩形塊)，開一個新的窗口(如圖1中實線矩形框所示)，大小為w×l(例如，取16×32)。窗口長度方向與該塊的脊線方向垂直。在新開的窗口中計算與塊方向正交的軸上脊和谷的投影波形Z[0]，Z[1]，…，Z[l-1]，其中，u=i+(d-w2)cosθ+(k-12)sinθ,v=j+(d-w2)sinθ+(12-k)cosθ,]]>d是點(u,v)距離中心點的距離，θ是根據(jù)方向場求取算法得到的塊紋線方向。I(u,v)是歸一化后(u,v)處的像素值；(2)從求得的Z[0]，Z[1]，…，Z[l-1]中尋找投影波形的波峰，并計算波峰之間的平均距離D，即為塊的脊線平均距離。通常，這個距離的大小在[3,25]內(nèi)，對超出此變化范圍的塊，將其脊距標為-1；(3)搜索所有的脊距為-1的塊。取該塊鄰近8個塊的脊距進行平均，將該值作為當前塊的新值，并用7*7的高斯低通濾波器做最后的平滑。但是，傳感器實際采集的指紋圖像，會含有噪聲，噪聲信息主要來自傳感器本身以及手指有水、油、脫皮等實際情況，導(dǎo)致正弦曲線極值情況比較復(fù)雜，如：不能有單一峰值，實際上不能準確找到這個極值點。測試情況為：同一枚指紋用相同力度按壓，采集到的指紋圖片，指紋同一位置用此方法求得的紋線距離有較大差異。對于指紋灰度圖像本身來說，指紋上的脊線、谷線沿著其垂直于紋線方向的分布并不是理想的正弦波形，也沒有尖峰的突出峰值，因此，基于灰度的紋線距離算法只能適應(yīng)清晰均勻的指紋圖像。