[发明专利]一种基于图像处理的指纹匹配及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于图像处理的指纹匹配及控制方法，属于指纹识别的技术领域。

背景技术

指纹，由于其具有终身不变性、唯一性和方便性，已几乎成为生物特征识别的代名词。指纹是指人的手指末端正面皮肤上凸凹不平产生的纹线。纹线有规律的排列形成不同的纹型。纹线的起点、终点、结合点和分叉点，称为指纹的细节特征点。

指纹识别即指通过比较不同指纹的细节特征点来进行鉴别。指纹识别技术涉及图像处理、模式识别、计算机视觉、数学形态学、小波分析等众多学科。由于每个人的指纹不同，就是同一人的十指之间，指纹也有明显区别，因此指纹可用于身份鉴定。由于每次捺印的方位不完全一样，着力点不同会带来不同程度的变形，又存在大量模糊指纹，如何正确提取特征和实现正确匹配，是指纹识别技术的关键。

在指纹匹配过程中，当需要录入指纹，接触是读取人体生物特征最可靠的方法；读取指纹时，用户必需将手指与指纹采集头相互接触，与指纹采集头直接，如果要增加可靠性，只需登记更多的指纹、鉴别更多的手指，最多可以多达十个；由此，使得扫描指纹的速度很快，使用非常方便，方便指纹匹配。

虽然现有技术中存在指纹匹配技术，当时其存在缺陷。如中国发明专利申请名称为一种指纹匹配方法和装置，申请号：201310421510.1申请日：2013-09-16的文件中，公开了“一种指纹匹配方法和装置，通过分别对现场旋转指纹中的各细节点与指纹库中各捺印指纹的细节点间的坐标差进行投票确定现场旋转指纹与捺印指纹间的坐标差；将现场旋转指纹进行坐标平移，使得坐标平移后的现场旋转指纹与捺印指纹配准；对在配准后的现场旋转指纹中的细节点及对应的捺印指纹中细节点进行二次匹配投票；根据各捺印指纹与现场指纹的匹配度从大量指纹库中确定与现场指纹的粗匹配度的捺印指纹”，该方法仅利用每一细节点的位置信息进行细节点间的匹配投票，用简单的运算、投票方法，快速排除了大容量指纹库中不匹配的捺印指纹，缩小指纹精确匹配的范围，从而极大的减少总的指纹匹配时间。

而在中国发明专利名称为指纹匹配方法与实现方式，申请号：201210053539.4申请日：2012-03-05的文件中，公开了“指纹识别与验证方法的。将指纹变成标准化的框架(一种具有统一规范的框架)，这个框架用来录入、匹配和存储指纹模板。本发明是一种图像处理的方法，它能够去除图像中的线性和弹性形变并将一组二维数字图像转化成一个具有统一规范的结构框架。本发明同样提出了面向指纹图像匹配的图像处理方法。本发明的一个方面涉及到这个典型框架的结构。另一个方面涉及到从指纹图像中探测汗孔特征。还有一个方面涉及对弹性形变的非线性校准”，还有一个方面涉及到录入程序。最后一个方面是关于匹配程序。

尽管上述方法中对指纹匹配过程进行改进，但是其在指纹录入时，常常由于手指放置的位置原因导致录入的指纹图像与预留的无法完全重合，导致匹配无法通过，尤其是在录入的指纹不太完整时，往往需要重新录入，导致指纹匹配过程耗时较长，效率低下，准确度较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种基于图像处理的指纹匹配及控制方法，解决现有的指纹匹配方法由于手指放置的位置原因导致匹配无法通过、耗时较长，效率低下，准确度较低的问题，实现高精度的匹配。

本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种基于图像处理的指纹匹配及控制方法，包括：

步骤1、预先设置由完整的指纹纹路构成的指纹图像及图像配准系数；

步骤2、对指纹进行录入获得指纹录入图像，及对指纹录入图像进行特征提取得到特征点；

步骤3、将指纹图像划分成若干区域，及对划分后的区域图像逐个进行特征提取得到特征点；

步骤4、根据相似性度量确定与指纹录入图像的特征点匹配的区域图像，并由该区域图像的特征点和指纹录入图像的特征点形成匹配特征点对；

步骤5、根据匹配特征点对得到图像空间变换参数；

步骤6、由图像空间变换参数进行图像配准，当配准系数达到预设图像配准系数时，完成配准。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤4采用互相关系数法对指纹录入图像的特征点和区域图像的特征点进行匹配。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述互相关系数法采用虚拟三角形的模型估计方法确定特征点。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤1中图像配准系数设定在80%至100%范围内。