[發明專利]一種基于指紋細結點圓柱碼的指紋識別方法

有效

• 申請號: 201910268579.2
• 申請日: 2019-04-04
• 公開（公告）號: CN109993129B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 王利朋;胡明生;賈志娟;張曉菲;劉新新;楊艷艷
• 申請（專利權）人: 鄭州師范學院
• 主分類號: G06V40/13
• 分類號: G06V40/13;G06V10/74
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于指紋細結點圓柱碼的指紋識別方法，涉及指紋識別領域。本發明使用了幾何哈希技術和二進制圓柱碼技術，構成指紋細結點圓柱碼的二進制局部描述符，從標準指紋模板中獲取出細結點的哈希信息，構建幾何哈希表，根據當前待查基點圓柱碼與主鍵中所有元素點求解漢明距離，找到最小漢明距離對應的指紋模板ID并投票計數，返回數目最多的幾個指紋模板ID至搜索結果列表中。本發明通過傳統的幾何哈希算法加快指紋搜索算法的收斂速度，再通過圓柱碼作為一種局部信息，對指紋模板中的細節點的每個組合投票，并返回數目最多的幾個指紋模板ID至搜索結果列表中，提高了指紋識別精度和魯棒性，增加了檢索命中率。

技術領域

本發明屬于指紋識別領域，特別是涉及一種基于指紋細結點圓柱碼的指紋識別方法。

背景技術

指紋識別是民事和法醫學中應用最廣泛的生物識別技術之一。隨著數據量不斷增加和日益頻繁訪問需求，生物特征身份管理變得越來越困難。生物特征識別系統的核心關鍵是基于生物特征相關標識進行檢索，這在計算密集型任務中十分常見，例如在重復身份刪除應用場景中，由于要涉及數據庫條目的交叉匹配，所以確保錄入指紋的唯一性。

一般來說，搜索可以通過兩種方式來提高效率：1)增加一對一比較的速度；2)減少比較次數。幾何哈希是一種廣泛使用的散列方法，它用于索引指紋的生物特征數據。經典的指紋索引方法及其變體主要是基于細結點Delaunay三角形設計，然后提取和量化幾何特征來構建索引表。但是，構造細結點Delaunay三角形通常對非線性失真很敏感。

基于上述問題，在本文中，我們提出了一種簡單而有效的幾何哈希技術，這種技術基于指紋細結點圓柱碼的二進制局部描述符而設計。該技術從標準指紋模板(x-y位置信息和角度信息)中獲取出細結點的哈希信息，構建幾何哈希表。該方法對于樣本噪聲和失真場景更具魯棒性，同時其計算密集度最高的部分的運算可在漢明空間中完成。實驗論證結果表明，該方法具有更快的收斂速度，較高的檢索命中率，比基于傳統的哈希指紋索引方法速度更快。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于指紋細結點圓柱碼的指紋識別方法，通過傳統的幾何哈希算法加快指紋搜索算法的收斂速度，再通過圓柱碼作為一種局部信息，對指紋模板中的細節點的每個組合投票，并返回數目最多的幾個指紋模板ID至搜索結果列表中，解決了現有的指紋檢索識別精度不足、檢索時間長的問題。

為解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明為一種基于指紋細結點圓柱碼的指紋識別方法，包括如下步驟：

步驟S01：依次為每個細節點根據x-y坐標信息定義相對于其他細節點的坐標信息；

步驟S02：通過其他細節點相對于當前節點的一系列相對位置信息，來唯一標識當前節點信息，構成第一層訪問主鍵，并存儲在三維哈希表中；

步驟S03：通過MCC方法生成每個細節點的圓柱碼二進制局部描述符，構成第二層訪問信息，這些信息隨同細節點模板信息存儲到同一張三維哈希表；

步驟S04：對于被查詢對象，每一個細節點被選為基點，求解其與其他細節點的相對位置，并創建一組主鍵；

步驟S05：訪問哈希表，根據當前待查基點c圓柱碼與主鍵中所有元素點求解漢明距離；

步驟S06：求解基和候選基之間的最小漢明距離，查詢出對應的指紋模板ID并投票計數；

步驟S07：返回數目最多的幾個指紋模板ID至搜索結果列表中。

優選地，所述步驟S04中，相對位置信息為一三元組，所述三元組信息包括橫坐標x、縱坐標y和角度t，則每個細節點的變換公式為：