一種基于多參考節點的指紋識別方法技術

一種基于多參考節點的指紋識別方法，其包括：對指紋紋路細化，提取指紋圖像邊緣處多個細節點A和中心區域的多個細節點B，以邊緣細節點A為中心進行采樣線段布置獲取離散紋路信息；將圖像中心區域處的細節點B、邊緣細節點A、以及采集到的離散紋路信息保存到多參考節點指紋模板中；指紋匹配時，通過采集到的中心區域多個細節點B、多個邊緣細節點A以及相應的離散紋路信息進行匹配識別。本發明專利技術采樣線段的布置適應指紋比對時重疊面積比較少的情況，同時可以減少誤差引起的干擾。減少紋路信息量，不會造成模板的過度增加。保存的紋路信息是它所在邊緣細節點的相對值，避免了匹配中的不必要計算。

A fingerprint identification method based on multiple reference nodes

A fingerprint identification method based on the multiple reference nodes include: fingerprint thinning, extraction of fingerprint image edge more details B more details of point A and the center region, with A as the center point edge sampling line layout to obtain the discrete texture information; the image details at the center region B the details of the edge point, A, and save the collected information to the reference node discrete lines of fingerprint template; fingerprint matching, through the collected Regional Center for more details of B, more details of the edge point A and the corresponding discrete texture information for matching recognition. The arrangement of the sampling line of the invention is suitable for the situation that the overlap area of the fingerprint alignment is relatively small, and the interference caused by the error can be reduced simultaneously. Reducing the amount of texture information will not result in excessive increase of templates. The preserved texture information is the relative value of the edge detail points, avoiding unnecessary computation in the matching.

【技術實現步驟摘要】
一種基于多參考節點的指紋識別方法
本專利技術屬于指紋識別領域，涉及一種基于多參考節點的指紋識別方法。
技術介紹
當傳感器采集面積較小時，會超成一個手指的不同捺印只有很少一部分的重疊，相應的匹配上的細節特征點會變少，或者某些手指本身細節特征點較少，當只用傳統的細節特征匹配方法，誤差變大，比對通過率也變低。目前現有的指紋匹配算法中也有用到指紋紋路信息，在以細節點為圓心的若干同心圓上提取一些采樣點，獲取采樣點的信息以及這些點之間的距離、角度等特征，組合成新的節點結構特征，用于指紋匹配。由于指紋模板不宜過大，以細節點為圓心的若干同心圓上的采樣點不宜過多，如何能以盡少的采樣點反映區域紋路的特性，現有的方法沒有在這方面提出具體的措施。受指紋圖像質量的影響，抽取出的細節點方向位置是存在誤差的。
技術實現思路
本專利技術提供了一種增加邊緣細節點周邊新的紋路信息，輔助邊緣細節點匹配，減小誤差，增加指紋比對通過率的一種基于指紋圖像邊緣細節點、以邊緣細節點為中心采集離散紋路信息以及沒有采集離散紋路信息的指紋圖像中心區域細節點的多參考節點的指紋識別方法。本專利技術采用的技術方案是：一種基于多參考節點的指紋識別方法，其包括：(1)對指紋紋路細化，提取多個邊緣細節點A、圖像中心區域的多個細節點B，以邊緣細節點A為中心進行采樣線段布置獲取離散紋路信息，布置步驟如下：1)計算邊緣細節點A處的紋路方向θ；2)以邊緣細節點A為起點，采樣方向為α，其中α＝θ+45，得第一段采樣線段Aa1，第一參考節點a1是采樣線段Aa1與邊緣細節點A所在紋路后面的第一條紋路的交點；3)計算第一參考節點a1處紋路的方向θ1，以第一參考節點a1為起點，采樣方向α1，其中α1＝θ1+45，得到第二段采樣線段a1a2，第二參考節點a2是采樣線段a1a2與邊緣細節點A所在紋路后面的第二條紋路的交點；以此得到整個采樣線段Aan；4)同理計算與邊緣細節點A處的紋路方向θ相差135度、225度、315度的另三條采樣線段；(2)將圖像中心區域處的多個細節點B、多個邊緣細節點A、以及采集到的相應離散紋路信息一起保存到多參考節點指紋模板中；(3)指紋匹配時，通過采集到的圖像中心區域處的多個細節點B相關信息、多個邊緣細節點A相關信息以及相應的離散紋路信息進行匹配識別。本專利技術將布置的四條采樣線段與指紋紋路的交點的位置，交點處的方向作為輔助節點信息，與邊緣細節點一起作為多參考節點，以作匹配。在指紋匹配時，與圖像中心區域的細節點B匹配上，采用傳統方法，檢查細節點處方向位置類型等相關信息是否匹配上；如果匹配上的兩個點都是邊緣細節點A，那么采集到的它周邊的紋路位置方向也應該是相匹配的，這樣可以排除誤差，防止認假，同時，如果兩邊緣細節點A的離散紋路信息吻合度高也可判斷出此邊緣細節點A是匹配上的，彌補小面積邊緣細節點不足或重疊面積不足的情況，提高指紋識別率。進一步，將采集到的離散紋路信息位置信息(x，y)轉換為與邊緣細節點A(x0，y0)的相對距離(x-x0，y-y0)。紋路角度信息轉換為與邊緣細節點的角度差，這樣避免在匹配時隨著邊緣細節點進行旋轉平移運算。進一步，將采樣線段中隔一條紋路中的交點位置信息保存到多參考節點的指紋模板中，目的是為了控制模板大小，同時不影響紋路信息的均勻采集。進一步，將距離邊緣細節點A過遠的離散紋路信息不考慮保存到多參考節點的指紋模板中，由于距離邊緣細節點A越遠的紋路點位置受誤差影響偏離越大。本專利技術的有益效果：采樣線段的布置適應指紋比對時重疊面積比較少的情況，同時可以減少誤差引起的干擾。減少紋路信息量，不會造成模板的過度增加。保存的紋路信息是它所在邊緣細節點的相對值，避免了匹配中的不必要計算。附圖說明圖1是指紋紋路細化圖。圖2是現有紋路采樣線布置示意圖。圖3是不同的紋路采樣線示意圖。圖4是本專利技術的紋路采樣線示意圖。具體實施方式下面結合具體實施例來對本專利技術進行進一步說明，但并不將本專利技術局限于這些具體實施方式。本領域技術人員應該認識到，本專利技術涵蓋了權利要求書范圍內所可能包括的所有備選方案、改進方案和等效方案。參照圖1、圖4，一種基于多參考節點的指紋識別方法，其包括：(1)對指紋紋路細化，提取多個邊緣細節點A、圖像中心區域的多個細節點B，以邊緣細節點A為中心進行采樣線段布置獲取離散紋路信息，布置步驟如下：1)計算邊緣細節點A處的紋路方向θ；2)以邊緣細節點A為起點，采樣方向為α，其中α＝θ+45，得第一段采樣線段Aa1，第一參考節點a1是采樣線段Aa1與邊緣細節點A所在紋路后面的第一條紋路的交點；3)計算第一參考節點a1處紋路的方向θ1，以第一參考節點a1為起點，采樣方向α1，其中α1＝θ1+45，得到第二段采樣線段a1a2，第二參考節點a2是采樣線段a1a2與邊緣細節點A所在紋路后面的第二條紋路的交點；以此得到整個采樣線段Aan；4)同理計算與邊緣細節點A處的紋路方向θ相差135度、225度、315度的另三條采樣線段；(2)將圖像中心區域處的多個細節點B、多個邊緣細節點A、以及采集到的相應離散紋路信息一起保存到多參考節點指紋模板中；(3)指紋匹配時，通過采集到的圖像中心區域處的多個細節點B的位置方向類型等相關信息、多個邊緣細節點A位置方向類型等相關信息以及相應的離散紋路信息進行匹配識別。本專利技術將布置的四條采樣線段與指紋紋路的交點的位置，交點處的方向作為輔助節點信息，與邊緣細節點一起作為多參考節點，以作匹配。在指紋匹配時，與圖像中心區域的細節點B匹配上，采用傳統方法，檢查細節點處方向位置類型等相關信息是否匹配上；如果匹配上的兩個點都是邊緣細節點A，那么采集到的它周邊的紋路位置方向也應該是相匹配的，這樣可以排除誤差，防止認假，同時，如果兩邊緣細節點A的離散紋路信息吻合度高也可判斷出此邊緣細節點A是匹配上的，彌補小面積邊緣細節點不足或重疊面積不足的情況，提高指紋識別率。本專利技術將采集到的離散紋路信息位置信息(x，y)轉換為與邊緣細節點(x0，y0)的相對距離(x-x0，y-y0)，紋路角度信息轉換為與邊緣細節點的角度差，這樣避免在匹配時隨著邊緣細節點進行旋轉平移運算。為了控制模板大小，同時不影響紋路信息的均勻采集，本專利技術對采樣線中隔一條紋路中的交點信息保存到多參考節點的指紋模板中。同時距離邊緣細節點越遠的紋路點位置受誤差影響偏離越大，距離邊緣細節點A過遠的紋路信息也不考慮保存到多參考節點的指紋模板中。本專利技術在指紋紋路細化圖1上提取指紋圖像細節點以及以邊緣細節點為中心的離散紋路信息組成多參考節點，為了減少指紋模板大小，提出當指紋圖像細節點比較多的時候只選擇靠近紋路邊界的細節點進行紋路采樣。因為當兩幅指紋圖像進行比對，重疊面積比較少的情況下，只有靠近邊緣處邊緣細節點匹配上，在種情況下可以查看邊緣細節點的紋路信息是否能匹配上，減少誤差。當指紋圖像細節較少時也可對所有的細節點進行紋路采樣。采樣線的布置見示意圖圖2，以邊緣細節點A為例，以A為圓心360度內取四個方向作為紋路采樣線。直線AB為A邊緣細節點的方向，很長一段與紋路平行，AB方向相交紋路條數最少，這是不理想的。而AC方向與邊緣細節點A方向垂直，相交紋路條數最多，這是最理想的。為了能均勻的采集到紋路的信息，以與邊緣細節點A成45度角本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于多參考節點的指紋識別方法，其包括：(1)對指紋紋路細化，提取圖像邊緣區域的多個細節點A，中心區域的多個細節點B，以邊緣細節點A為中心進行采樣線段布置獲取離散紋路信息，布置步驟如下：1)計算邊緣細節點A處的紋路方向θ；2)以邊緣細節點A為起點，采樣方向為α，其中α＝θ+45，得第一段采樣線段Aa1，第一參考節點a1是采樣線段Aa1與邊緣細節點A所在紋路后面的第一條紋路的交點；3)計算第一參考節點a1處紋路的方向θ1，以第一參考節點a1為起點，采樣方向α1，其中α1＝θ1+45，得到第二段采樣線段a1a2，第二參考節點a2是采樣線段a1a2與邊緣細節點A所在紋路后面的第二條紋路的交點；以此得到整個采樣線段Aan；4)同理計算與邊緣細節點A處的紋路方向θ相差135度、225度、315度的另三條采樣線段；(2)將圖像中心區域處的多個細節點B、多個邊緣細節點A、以及采集到的相應離散紋路信息一起保存到多參考節點指紋模板中；(3)指紋匹配時，通過采集到的圖像中心區域處的多個細節點B相關信息、多個邊緣細節點A相關信息以及相應的離散紋路信息進行匹配識別。

【技術特征摘要】
1.一種基于多參考節點的指紋識別方法，其包括：(1)對指紋紋路細化，提取圖像邊緣區域的多個細節點A，中心區域的多個細節點B，以邊緣細節點A為中心進行采樣線段布置獲取離散紋路信息，布置步驟如下：1)計算邊緣細節點A處的紋路方向θ；2)以邊緣細節點A為起點，采樣方向為α，其中α＝θ+45，得第一段采樣線段Aa1，第一參考節點a1是采樣線段Aa1與邊緣細節點A所在紋路后面的第一條紋路的交點；3)計算第一參考節點a1處紋路的方向θ1，以第一參考節點a1為起點，采樣方向α1，其中α1＝θ1+45，得到第二段采樣線段a1a2，第二參考節點a2是采樣線段a1a2與邊緣細節點A所在紋路后面的第二條紋路的交點；以此得到整個采樣線段Aan；4)同理計算與邊緣細節點A處的紋路方向θ相差135度、225度、315度的另三條采...

【專利技術屬性】
技術研發人員：官慧仙，
申請(專利權)人：杭州晟元數據安全技術股份有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江,33