[發明專利]基于Gabor變換的指紋特征提取與壓縮編碼的方法

在審

• 申請號: 201811330705.4
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109598205A
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 段磊;梁衛國;劉濤;李偉鵬;張寧;夏紅燕;于萌;趙彥龍
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司淄博供電公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/40
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 耿霞;程強強

1.一種基于Gabor變換的指紋特征提取與壓縮編碼的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)、讀入一幅原始指紋圖像；

(2)、基于Gabor變換對指紋特征進行提取，得到指紋圖像的Gabor幅值響應特征圖，所用Gabor函數如下：

其中，x,y為給定位置的圖像坐標；參數σ＝0.5；為Gabor濾波器中心頻率；為不同方向濾波器的相角,Gabor濾波器組中μ∈{0,1,2,3,4,5,6,7}，ν∈{0,1,2,3,4}，最大中心頻率k_max＝π/2；

(3)、將每幅指紋圖像的Gabor幅值響應特征圖劃分為W×W的小塊，并將Gabor幅值響應特征圖分塊處理，能夠較好的保留圖像的空間信息，增強特征的判別能力；

(4)、在每一個小塊內，對每個像素點的Gabor幅值響應值進行編碼操作，得到整幅圖像的特征向量F_總＝[F₁ F₂.......F_W×W]；

(5)、將F_總＝[F₁ F₂.......F_W×W]作為一幅指紋圖像的最終特征，存儲到數據庫中，并在指紋識別中用于數據匹配。

2.根據權利要求1所述的基于Gabor變換的指紋特征提取與壓縮編碼的方法，其特征在于，在每一個小塊內，對每個像素點的Gabor幅值響應進行編碼操作，得到整幅圖像的特征向量F_總＝[F₁ F₂.......F_W×W]的步驟如下：

a、將指紋圖像每個像素點的5個尺度、8個方向的幅值響應值構造成矩陣形式：

其中，c_ij表示第i個尺度，第j個方向的幅值響應；

b、將M沿著同一尺度的8個不同方向進行數值歸一化處理，獲取更好的指紋紋理：

c、將M矩陣沿同一方向、不同尺度的幅值響應值進行非極大抑制操作：

d、將每個小塊中所有N個像素點的幅值矩陣M進行平均池化，形成所有像素點的平均幅值矩陣

其中，表示平均幅值響應矩陣，M_i表示第i個像素點對應的幅值矩陣；

e、將每個小塊的平均幅值矩陣轉化為向量形式：

f、將所有W×W個小塊的平均幅值向量串聯到一起作為整幅圖像的特征向量：

F_總＝[F₁ F₂.......F_W×W]

其中，F_i表示第i個小塊的平均幅值特征向量。