指纹细节大拓扑结构匹配算法制造技术

一种在综合目前指纹识别领域中指纹细节匹配算法的基础上提出的全新指纹细节快速匹配算法，属于模式识别领域。本方法通过建立基于中心点的大拓扑结构，对两幅指纹图像进行快速的匹配，他不但克服了无中心匹配算法的效率低，模板容量大等问题，同时也避免了简单采用中心点作为定为基准而对中心点的检测精度要求过高的问题，本方法是一种快速，安全可靠的指纹细节比对算法。本方法可广泛应用于目前绝大多数自动指纹识别系统中。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种在综合目前指纹识别领域中指纹细节匹配算法的基础上提出的全新指纹细节快速匹配算法，属于模式识别领域。随着社会的信息化日趋完善，方便可靠的个人身份鉴定手段的要求日益增加，指纹识别作为一种个人身份鉴别手段已经有几百年的历史了，和其他的几种个人身份鉴别方式如虹膜，脸相，掌纹，声音相比较，指纹有着方便，可靠、成本低廉等优点，因此指纹识别在国内外的学术界和工业界引起广泛的关注。特别是近几年来随着计算机技术的发展，自动指纹识别系统已经达到实用的阶段，在很多场合已经投入使用，比如指纹考勤，计算机安全管理，银行提款，公安侦破，指纹门禁系统等等。自动指纹识别系统的核心就是指纹的比对算法。目前大多数指纹识别系统比对算法采用细节比对方法。从总体讲，指纹细节比对算法主要可以分为两大类有中心比对算法和无中心比对算法。无中心比对算法是借助细节的某些冗余特征辅助匹配，匹配过程中不需要中心点。它的优点是对采集的指纹图像的定位要求不高，但缺点是比对的效率低下，而且模板中常常由于含有大量的冗余信息而导致模板过大。不适应对时间要求较高的场合。有中心比对算法是借助中心点辅助定位指纹图像并进行匹配。它的优点是比对的速度非常快，模板中冗余信息少，但缺点是对定位奇异点的精度要求较高，如果奇异点的定位精度不够准确的话，常常导致比对失败。可对比的技术文献主要有以下14篇Anil Jain，Lin Hong and Ruud Boole On-Line Fingerprint Verification，IEEETrans.PAMI，Vo1.19，NO.4，1997，302-314Nalini K.Ratha，Vinayaka D.Pandit，Robust Fingerprint Authentication UsingLocal Structure Similarith，IEEE，2000Andres Almansa，Laurent Cohen，Fingerprint image matching by minimizationof a thin-plate energy using a two-step algorithm with auxiliary vairables，IEEE，2000Zsolt Miklos Kovacs-Vajna，A Fingerprint Verification system Based onTriangular Matching and Dynamic Time Warping，IEEE Trans.PAMI，Vol.22，NO.11，2000，pp1266-1276.A.J.Willis，L..Myers，A Cost-effective fingerprint recognition system for usewith low-quality prints and damaged fingerprint.Pattem Recognition，Vol.34，2001，pp255-270V.s.Srinivasan，N.N.Murthy，Detection of Singular Point in FingerprintImages，Pattem Recognition，Vol.25，NO.2，1992，pp 139-153.Weiwei Zhang，Singular Point Detection in fingerprint image，Accept byACCV2002Asker M.Bazen，Sabih H.Gerez，Extraction of Singular Points fromDirectional Fields of Fingerprints，Annual CTIT Workshop，February 2001，Enschede，Netherlands.Shih-Hsu Chang，Fang-Hsuan Cheng，Fast Algorithm for Point PatternMatchingInvariant to Translations，Rotations and Scale Changes，PatternRecognition，VOL.30，NO.2，1997，pp311-320.D.K.Isenor，S.G.Zaky，Fingerprint Identification Using Graph matching，Pattern Recognition，Vol.19，NO.2，1986，pp113-122Andrew K.Hrechak，James A.Mchugh，Automated Fingerprint RecognitionUsing Structural Matching，Pattern Recognition，Vol.23，NO.8，1990，pp839-904.Z.Chen，CH.Kou，A Toplogy-Based Matching Algorithm for FingerprintAuthentication，IEEE 1991.A.Wahab，Novel Approach to Automated fingerprint Recongnition，IEEProceedings，1998Kou Chin Fan，Cheng W.Liu and Yuan Kai Wang，A randomized approachwith geometric constraints to fingerprint verification，Pattern Recognition，Vol.33，2000，1793-1830.本专利技术的目的是在综合目前大多数指纹匹配算法有点的基础上提出了一种全新的快速、可靠的指纹比对方法。本专利技术首先通过多分辨率的方向图快速准确的定位指纹图像的奇异点，然后对要比对的指纹图像的细节特征和奇异点建立大拓扑结构，通过对比两幅指纹图像的大拓扑结构，本专利技术可以快速准确的做出正确判断。它既克服了无中心匹配算法效率低的缺点，又克服了单纯以奇异点作为定为基准从而对奇异点的检测精度要求非常高的缺点，同时，该方法大大的减小了模板中的冗余信息，从而大大减小了模板的容量。因此，该方法是一种安全可靠、高效的指纹比对方法。可以广泛应用于目前绝大多数自动指纹识别系统中。本专利技术的技术要点在于1多分辨率的指纹图像中心点检测首先将指纹图像分成8*8pixel的块，并求出每块的方向。Jx(x)Jx(x)=▿θ(x,y)=∂θ(x,y)∂x∂θ(x,y)∂y]]>M=ΣAsin(G)=ΣAsin(ΣA(∂Jy∂x-∂Jx∂y)))]]>利用上述公式求出指纹图像的中心点，其中M的极值点即指纹图像的中心点。上述方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于中心点的指纹大拓扑结构匹配算法，其特点在于结合有中心匹配算法和无中心匹配算法的优点，能够快速可靠的对指纹图像进行比对。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王阳生，张伟伟，
申请(专利权)人：北京中科模识科技有限公司，中国科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]