[發(fā)明專利]基于螺旋算子的指紋細(xì)節(jié)點(diǎn)特征獲取方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710703010.5
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN107463916A
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉煜坤;楊文康;湯煒
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué)
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務(wù)所(普通合伙)23209
• 代理人: 張偉

1.基于螺旋算子的指紋細(xì)節(jié)點(diǎn)特征獲取方法，其特征在于，由指紋預(yù)處理、相位場解調(diào)和細(xì)節(jié)點(diǎn)特征獲取三個(gè)步驟組成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于螺旋算子的指紋細(xì)節(jié)點(diǎn)特征獲取方法，其特征在于，所述的指紋預(yù)處理步驟具體為：將指紋視為一個(gè)二維調(diào)頻-調(diào)幅信號，在二維空間域內(nèi)建立頻率經(jīng)過調(diào)制的指紋條紋圖樣模型：

其中，a(x,y)為灰度補(bǔ)償項(xiàng)，b(x,y)為調(diào)制項(xiàng)的幅度值，為包含指紋特征信息的相位，n(x,y)為指紋圖像中的高頻噪聲；

利用高斯低通濾波和均值濾波消除指紋信號中的噪聲和灰度補(bǔ)償值，得到：

其中，g(x,y)為只有幅度信息和相位信息的指紋信號。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于螺旋算子的指紋細(xì)節(jié)點(diǎn)特征獲取方法，其特征在于，所述的相位場解調(diào)步驟是將指紋相位信息從去除干擾的二維調(diào)頻-調(diào)幅指紋信號中解調(diào)出來，具體為：

首先，在頻域中用兩個(gè)螺旋算子H₁(u,v)和H₂(u,v)分別與指紋信號g(x,y)的傅里葉變換G(u,v)進(jìn)行卷積，得到兩個(gè)單基信號分量R₁(u,v)和R₂(u,v)；

其中，

H1(u,v)=iuu2+v2]]>

H2(u,v)=ivu2+v2]]>

R₁(u,v)＝H₁(u,v)G(u,v)

R₂(u,v)＝H₂(u,v)G(u,v)

u表示頻域橫坐標(biāo)，v表示頻域縱坐標(biāo)；

其次，將R₁(u,v)和R₂(u,v)轉(zhuǎn)換到時(shí)域中，分別得r₁(x,y)和r₂(x,y)，令g(x,y)、r₁(x,y)和r₂(x,y)共同構(gòu)成一個(gè)三維單基信號；

令：

g_N＝[g(x,y),r₁(x,y),r₂(x,y)]

g_N為所述三維單基信號的三個(gè)分量；

最后，根據(jù)解析函數(shù)對三維單基信號進(jìn)行求解，得到指紋圖像局部方向和局部相位信息；

按照如下公式求出幅度信息b(x,y)，即指紋調(diào)制項(xiàng)的幅度值：

b(x,y)=g(x,y)2+r1(x,y)2+r2(x,y)2]]>

按照如下公式求出局部方向θ(x,y)：

θ(x,y)=tan-1(-r1(x,y)r2(x,y))]]>

按照如下公式求出相位信息

所述的相位信息為相位場。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于螺旋算子的指紋細(xì)節(jié)點(diǎn)特征獲取方法，其特征在于，所述的細(xì)節(jié)點(diǎn)特征獲取步驟具體為：在相位場中，將指紋細(xì)節(jié)點(diǎn)表示為螺旋奇異點(diǎn)，將指紋細(xì)節(jié)點(diǎn)鄰域方向表現(xiàn)為螺旋形態(tài)，定義順時(shí)針螺旋形態(tài)為正螺旋，逆時(shí)針螺旋形態(tài)為負(fù)螺旋；按照如下公式計(jì)算指紋細(xì)節(jié)點(diǎn)的特征信息：

如果計(jì)算得到的q(i,j)為：

2π，則該點(diǎn)為細(xì)節(jié)點(diǎn)，對應(yīng)正螺旋；

-2π，則該點(diǎn)為細(xì)節(jié)點(diǎn)，對應(yīng)負(fù)螺旋；

其他，則該點(diǎn)不是細(xì)節(jié)點(diǎn)。