【技术实现步骤摘要】
本申请属于图像处理，特别是涉及一种滚动指纹拼接方法、系统、电子设备和介质。
技术介绍
1、在刑事侦查、人类生物信息识别等相关领域，需要提取人类手指的全景图像。指纹识别技术作为身份认证的主要手段之一，在日常生活中得到了广泛使用。然而，随着集成技术的日益成熟和便携设备的普及，指纹采集仪越来越小型化，因此采集到的指纹图像面积远小于常规指纹图像，这给后续的匹配或识别带来了极大的困难。目前，尽管指纹匹配或识别算法已相对成熟，但在小面积指纹上的性能急剧下降，因此，小面积指纹识别的研究已成为该领域的热点之一。
2、指纹拼接技术是提高小面积指纹识别性能的有效途径之一。指纹拼接技术是指在注册阶段，将两幅或两幅以上的指纹图像经过一系列空间变换使之成为一幅复合指纹图像，然后将复合指纹图像当作模板进行识别，从而提高小面积指纹的识别效率。
3、常规的指纹拼接方法包括刚性拼接和可变形柔性拼接。其中刚性拼接会使得拼接后指纹发生重叠和锯齿畸变，可变形柔性拼接的效果优于刚性拼接，但是需要进行复杂的方向场计算、滤波和变形等操作，导致计算成本升高。受限于指纹采集的小型嵌入式设备的计算能力，这些常规方法难以实时计算出拼接后的指纹。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种滚动指纹拼接方法、系统、电子设备和介质，用于解决现有技术对滚动指纹的拼接速度慢、准确度低、质量差和资源占用高的技术问题。
2、第一方面，本申请提供一种滚动指纹拼接方法，包括：获取连续多帧滚动指纹图像，并定义相邻两帧滚
3、在第一方面的一种实现方式中，所述第一仿射变换矩形块的变形量等于所述第二仿射变换矩形块的变形量，且在垂直方向的变形方向相反。
4、在第一方面的一种实现方式中，确定所述第一指纹图像和所述第二指纹图像的拼接线包括：分别获取所述第一指纹图像和所述第二指纹图像中指纹的左右边界；基于所述第一指纹图像和所述第二指纹图像中指纹的左右边界，判断手指的运动方向是否为从左至右；若是，则基于所述第一指纹图像的右边界和所述第二指纹图像中指纹的左边界，确定拼接线的位置；
5、否则水平翻转所述第一指纹图像和所述第二指纹图像；基于水平翻转后的所述第一指纹图像的右边界和所述第二指纹图像中指纹的左边界，确定拼接线的位置。
6、在第一方面的一种实现方式中，基于所述第一指纹图像的右边界和所述第二指纹图像中指纹的左边界，确定拼接线的位置包括采用如下公式：
7、ic＝(rl+lr)/2
8、其中rl为所述第二指纹图像中指纹的左边界，lr为所述第一指纹图像中指纹的右边界，ic为所述第一指纹图像和所述第二指纹图像的拼接线的位置。
9、在第一方面的一种实现方式中，基于所述第一指纹图像和所述第二指纹图像中指纹的左右边界，判断手指的运动方向是否为从左至右包括：
10、若rr-lr>0且rl-ll>0，则手指的运动方向为从左至右；
11、若rr-lr<0且rl-ll<0，则手指的运动方向为从右至左；
12、其中，rr为所述第二指纹图像中指纹的右边界，lr为所述第一指纹图像中指纹的右边界，rl为所述第二指纹图像中指纹的左边界，ll为所述第一指纹图像中指纹的左边界。
13、在第一方面的一种实现方式中，将所述拼接线作为中心列，分别在所述第一指纹图像和所述第二指纹图像的中心列上，从下至上标记多个预设宽度和高度的矩形块包括：在所述中心列的左右侧各取预设宽度的像素，作为所述矩形块的左边界和右边界；从所述第一指纹图像和所述第二指纹图像的底部开始，从下至上每隔预设高度的像素做一个矩形，得到所述多个预设宽度和高度的矩形块。
14、在第一方面的一种实现方式中，基于第一变形规则，对所述第一指纹图像中的矩形块进行仿射变换，得到第一仿射变换矩形块包括：保持所述第一指纹图像中矩形块的左边界不变；在预设约束范围内，水平移动和/或垂直移动右边界的右上角，其中右上角变化的像素数为所述第一指纹图像中矩形块的变形参数；保持最底部矩形块的右边界的右下角不变；非最底部矩形块的右下角与底部相邻矩形块的变形参数保持一致。
15、在第一方面的一种实现方式中，基于第二变形规则，对所述第二指纹图像中的矩形块进行仿射变换，得到第二仿射变换矩形块包括：保持所述第二指纹图像中矩形块的右边界不变；在预设约束范围内，水平移动和/或垂直移动左边界的左上角，其中左上角变化的像素数为所述第二指纹图像中矩形块的变形参数；保持最底部矩形块的左边界的左下角不变；非最底部矩形块的左下角与底部相邻矩形块的变形参数保持一致。
16、在第一方面的一种实现方式中，采用如下公式计算所述第一仿射变换矩形块和所述第二仿射变换矩形块之间的差异度：
17、
18、其中i0(x)表示所述第一仿射变换矩形块中第x个像素灰度值，i1(x)表示所述第二仿射变换矩形块中第x个像素灰度值，k(i0,i1)表示所述第一仿射变换矩形块和所述第二仿射变换矩形块之间的差异度。
19、在第一方面的一种实现方式中，采用如下公式计算所述第一仿射变换矩形块或所述第二仿射变换矩形块的变形成本：
20、
21、其中x0为所述第一指纹图像中矩形块的右上角水平移动的像素数，y0为右上角垂直移动的像素数，或者x0为所述第二指纹图像中矩形块的左上角水平移动的像素数，y0为左上角垂直移动的像素数。
22、在第一方面的一种实现方式中，基于所述差异度和所述变形成本，确定最优变形参数包括：根据所述第一仿射变换矩形块的变形成本，对所述第一指纹图像中矩形块的n个变形参数进行升序排列，各变形参数的排名序号为i(x)；根据所述第一仿射变换矩形块和所述第二仿射变换矩形块之间的差异度，对所述第一指纹图像中矩形块的n个变形参数进行升序排列，各变形参数的排名序号为j(x)，其中x表示变形参数的标识，n表示通过对x0和y0中的元素进行排列组合得到的组合数，x0的取值范围为[0,1,2,…,max_offset_c]，y0的取值范围为[-max_offset_r,…,max_offset_r]；计算排名序号i(x)和排名序号j(x)的加权平均值；选择本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种滚动指纹拼接方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一仿射变换矩形块的变形量等于所述第二仿射变换矩形块的变形量，且在垂直方向的变形方向相反。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述第一指纹图像和所述第二指纹图像的拼接线包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述第一指纹图像的右边界和所述第二指纹图像中指纹的左边界，确定拼接线的位置包括采用如下公式：
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述第一指纹图像和所述第二指纹图像中指纹的左右边界，判断手指的运动方向是否为从左至右包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述拼接线作为中心列，分别在所述第一指纹图像和所述第二指纹图像的中心列上，从下至上标记多个预设宽度和高度的矩形块包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于第一变形规则，对所述第一指纹图像中的矩形块进行仿射变换，得到第一仿射变换矩形块包括：
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于第二变形规
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用如下公式计算所述第一仿射变换矩形块和所述第二仿射变换矩形块之间的差异度：
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用如下公式计算所述第一仿射变换矩形块或所述第二仿射变换矩形块的变形成本：
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，基于所述差异度和所述变形成本，确定最优变形参数包括：
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述最优变形参数，拼接所述相邻两帧指纹图像包括：
13.一种滚动指纹拼接系统，其特征在于，包括：
14.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器及存储器；
15.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1至12中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种滚动指纹拼接方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一仿射变换矩形块的变形量等于所述第二仿射变换矩形块的变形量，且在垂直方向的变形方向相反。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述第一指纹图像和所述第二指纹图像的拼接线包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述第一指纹图像的右边界和所述第二指纹图像中指纹的左边界，确定拼接线的位置包括采用如下公式：
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述第一指纹图像和所述第二指纹图像中指纹的左右边界，判断手指的运动方向是否为从左至右包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述拼接线作为中心列，分别在所述第一指纹图像和所述第二指纹图像的中心列上，从下至上标记多个预设宽度和高度的矩形块包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于第一变形规则，对所述第一指纹图像中的矩形块进行仿射变换，得到第一仿射变...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨果，张楠，
申请(专利权)人：上海奕瑞光电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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