[發明專利]一種基于對稱hash的不可逆指紋模板加密方法

有效

• 申請號: 201810425576.0
• 申請日: 2018-05-07
• 公開（公告）號: CN108960039B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: 龐遼軍;孫寶林;李玉興;趙恒;丁洪霞
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 西安長和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 黃偉洪;何畏

1.一種基于對稱hash的不可逆指紋模板加密方法，其特征在于，所述基于對稱hash的不可逆指紋模板加密方法包括以下步驟：

步驟一，基于對稱hash的指紋不可逆加密方法；

步驟二，將注冊指紋與驗證指紋分別進行指紋圖像預處理，其中包括指紋圖像增強、指紋圖像二值化；

步驟三，根據指紋預處理后圖像，分別提取注冊指紋與驗證圖像細節點坐標與方向；

步驟四，將提取的細節點集進行三三配對，組成三角形形狀的三胞，并構建三胞的坐標和方向；然后計算每個三胞組合的三邊長信息，將注冊指紋中三胞的三邊長、三胞的坐標與其方向信息存儲在Helpdate中，將驗證指紋中三胞的三邊長、三胞的坐標與其方向信息存儲在Verdate中；具體包括：

(1)開始針對細節點集，進行三胞處理；

(2)對于注冊指紋圖像，將細節點按照相互間距離的遠近，進行三三組隊，組成三角形形狀的三胞；計算三角形重心作為三胞組合的坐標，并計算與其重心最鄰近細節點方向作為三胞方向，最后計算三胞的三邊長，將三邊長、三胞的坐標與方向信息存儲在Helpdate中；

(3)對于驗證指紋圖像，將所有細節點均構成三胞組合，最后計算三胞的三邊長，將三邊長、三胞的坐標與方向信息存儲在Verdate中；

步驟五，利用Helpdate與Verdate中三胞的三邊長信息，對注冊指紋與驗證指紋間的三胞進行相互配對；

步驟六，選取配對成功的三胞的坐標與其方向作為配準點，對注冊指紋與驗證指紋進行圖像配準；具體包括：

(1)開始將驗證指紋間按照注冊指紋圖像，進行圖像配準；

(2)在Helpdate與Verdate中選取一組配對成功的三胞作為基準點，稱該組三胞為配準三胞，并計算驗證指紋中配準三胞的方向相對于注冊指紋中配準三胞的方向的偏移量θ；

(3)將驗證指紋圖像的細節點坐標減去其配準三胞的坐標，得到(x,y)；

(4)將坐標(x,y)按照如下公式進行旋轉角度θ，計算公式如下，

(5)將旋轉后的坐標(X,Y)再加上注冊指紋的配準三胞的坐標，即為配準后的坐標；

步驟七，結合用戶密鑰構建哈希函數，分別對注冊指紋與驗證指紋中每一對配對成功的三胞的坐標進行對稱哈希運算，將產生的數據構成數據集作為最終生成的不可逆模板；

步驟八，根據哈希值的結果，對比注冊與驗證指紋圖像模板中的哈希值，完成注冊指紋與驗證指紋間的模板匹配。

2.如權利要求1所述的基于對稱hash的不可逆指紋模板加密方法，其特征在于，所述步驟二具體包括：

(1)開始注冊指紋與驗證指紋圖像預處理；

(2)輸入驗證指紋圖像Q(x,y)與注冊指紋圖像T(x,y)，其中(x,y)表示指紋圖像的坐標，Q(x,y)與T(x,y)表示圖像在該坐標(x，y)的灰度值；

(3)對注冊指紋和驗證指紋圖像進行Gabor濾波器的圖像增強，使其脊線信息進行增強，而垂直于脊線的噪聲進行抑制；

(4)對增強后的圖像，采用固定閾值法進行圖像二值化處理生成二值圖。

3.如權利要求1所述的基于對稱hash的不可逆指紋模板加密方法，其特征在于，所述步驟三具體包括：

(1)開始進行圖像細節點提??；

(2)利用基于鏈碼的指紋特征提取方法，逐像素的追蹤脊線邊界信息，當發生明顯偏轉時，則記錄為細節點；

(3)通過Sobel算子求出每一點的梯度信息，從而計算出細節點的方向。

4.如權利要求1所述的基于對稱hash的不可逆指紋模板加密方法，其特征在于，所述步驟五具體包括：

(1)開始對注冊指紋與驗證指紋間的三胞進行配對；

(2)根據Verdate中驗證指紋三胞的三邊長信息，對照Helpdate中注冊指紋三胞的三邊長信息，對注冊指紋與驗證指紋間的三胞進行相互配對，保存注冊指紋與驗證指紋間三胞對應關系。