[發(fā)明專利]一種對抗生成網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練方法、跨設(shè)備掌紋識別方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211314356.3
• 申請日: 2022-10-26
• 公開（公告）號: CN115546848A
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱旗;辛光南;周宇澤;鄭楚杭;李勝榮;張道強
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G06V40/12
• 分類號: G06V40/12;G06V10/764;G06V10/774;G06V10/82;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 賈瑞華

本發(fā)明公開一種對抗生成網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練方法、跨設(shè)備掌紋識別方法及系統(tǒng)，涉及生物識別技術(shù)領(lǐng)域，包括：將訓(xùn)練組輸入至自注意力循環(huán)對抗生成網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，以得到優(yōu)化對抗生成網(wǎng)絡(luò)；將待用組輸入至優(yōu)化對抗生成網(wǎng)絡(luò)計算質(zhì)量分?jǐn)?shù)；將升序后前k個質(zhì)量分?jǐn)?shù)對應(yīng)的待用數(shù)據(jù)從待用組添加至訓(xùn)練組，得到對應(yīng)的更新后訓(xùn)練組和更新后待用組，進(jìn)而對訓(xùn)練組和待用組分別更新，判斷待用組中待用數(shù)據(jù)的數(shù)量是否為零；若數(shù)量不為零，返回將訓(xùn)練組輸入至自注意力循環(huán)對抗生成網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，以得到優(yōu)化對抗生成網(wǎng)絡(luò)的步驟；若數(shù)量為零，將訓(xùn)練組輸入至自注意力循環(huán)對抗生成網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，以得到最終對抗生成網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明補全了掌紋，提高了跨設(shè)備采集的掌紋的識別率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物識別技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于跨設(shè)備掌紋識別的對抗生成網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練方法、跨設(shè)備掌紋識別方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

生物識別技術(shù)是指利用人體生物特征進(jìn)行身份認(rèn)證的一種技術(shù)。更具體一點，生物特征識別技術(shù)就是通過計算機與光學(xué)、聲學(xué)、生物傳感器和生物統(tǒng)計學(xué)原理等高科技手段密切結(jié)合，利用人體固有的生理特性和行為特征來進(jìn)行個人身份的鑒定。生物識別技術(shù)被認(rèn)為是最為方便與安全的識別技術(shù)。相較于傳統(tǒng)的身份識別技術(shù)，生物特征識別具有唯一性、穩(wěn)定性、方便性以及不易偽造和假冒等特點。生物識別技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，且較為成熟，在身份認(rèn)證方面表現(xiàn)突出。全球眾多廠商紛紛推出了基于生物特征識別技術(shù)的軟硬件產(chǎn)品及行業(yè)解決方案，相關(guān)工程項目與應(yīng)用方案在金融、電信、信息安全、生產(chǎn)制造、醫(yī)療衛(wèi)生、電子政務(wù)、電子商務(wù)、軍事等行業(yè)或領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

在生物特征中，掌紋圖像便于采集，同時又包含了大量的特征，即使是由手機采集的低分辨率的掌紋圖像也包含了可見的特征(如主線、皺紋、乳突紋、細(xì)節(jié)點和三角點等)及不可見的特征。相比于人臉識別，掌紋識別具有更高的穩(wěn)定性和更良好的私密性，不易于偽造，且可以很好的區(qū)分雙胞胎；相比于指紋識別，掌紋圖像面積大，對分辨率要求低，不需要與采集設(shè)備進(jìn)行接觸；相比于視網(wǎng)膜、虹膜、靜脈識別，掌紋圖像采集設(shè)備造價低廉且更為方便；相比于步態(tài)、字跡、聲音識別，掌紋識別穩(wěn)定可靠，掌紋的形態(tài)主要由遺傳基因控制，即使特殊原因?qū)е卤砥兟洌律募y路依然保持原有不變的結(jié)構(gòu)。因此掌紋識別具有準(zhǔn)確率高、用戶易于接受、安全穩(wěn)定性高等優(yōu)點，擁有更為廣泛的應(yīng)用場合。

傳統(tǒng)的生物識別技術(shù)中，采集生物特征的時候都需要用戶在一定程度上進(jìn)行配合，比如固定的角度、姿勢、環(huán)境、與傳感器進(jìn)行接觸等，降低了方便性。在需要與采集設(shè)備接觸的情況下，更是牽扯到衛(wèi)生問題。為了消除這些限制，研究了約束較少，甚至無約束的生物識別技術(shù)。通常來說，約束較少的生物識別技術(shù)擁有更短的數(shù)據(jù)獲取時間、更好的可用性和更高的社會接受程度，進(jìn)一步擴(kuò)大了生物特征識別的應(yīng)用場景。常見的非接觸式生物識別技術(shù)有掌紋識別、人臉識別、指紋識別、虹膜識別、靜脈識別、聲音識別以及步態(tài)識別等。其中人臉識別、聲音識別、步態(tài)識別的穩(wěn)定性較低，易于偽造；指紋識別、虹膜識別、靜脈識別對采集設(shè)備要求較高，不利于大面積推廣。非接觸式掌紋識別作為一種典型的無約束的生物識別技術(shù)，可以在手掌不接觸傳感器的情況下輕松地被智能手機采集到，在現(xiàn)實世界中具有廣闊的應(yīng)用前景，如智能移動設(shè)備的訪問控制、基于智能移動終端的金融領(lǐng)域應(yīng)用等。

在非接觸式掌紋識別中，由于移除了接觸式輔助定位裝置，會由于采集時手掌發(fā)生的形變而對識別精度造成很大影響。沒有輔助定位裝置的約束，采集到的掌紋圖像會存在各種各樣的質(zhì)量問題，如光照不均、掌紋形變、圖像模糊等。而現(xiàn)有的基于接觸式采集設(shè)備的識別算法，在這樣的圖像上無法取得令人滿意的識別精度。

在實際應(yīng)用中，掌紋識別系統(tǒng)往往會遇到兩個問題。第一，訓(xùn)練數(shù)據(jù)存在缺失，如部分樣本的數(shù)據(jù)丟失或因損毀導(dǎo)致不可用。第二，用于采集訓(xùn)練數(shù)據(jù)的設(shè)備往往與用于采集驗證數(shù)據(jù)的設(shè)備是不同的。不同品牌手機攝像頭的參數(shù)不同，也使得不同手機采集到的掌紋圖像存在較大差異。因此不同手機采集來的掌紋數(shù)據(jù)，可以看作屬于不同的域或模態(tài)。現(xiàn)有的掌紋識別方法在這種情況下往往并不能達(dá)到一個優(yōu)秀的識別率。

發(fā)明內(nèi)容