[发明专利]基于全局方向信息的指纹检索方法

说明书

本发明提供了一种基于全局方向信息的指纹检索方法，包括：A、建立指纹全局方向信息特征表示模型；B、提取指纹数据库的以及输入的指纹图像的全局方向信息，利用所述全局方向信息特征表示模型构造特征向量，然后进行检索。本发明可提高指纹信息的利用率，提升指纹检索效率。

技术领域

本发明涉及指纹识别领域，尤其涉及一种基于全局方向信息的指纹检索方法。

背景技术

由于在唯一性、稳定性和易采集性等主要指标上具有综合优势，指纹一直是公安刑侦领域进行身份认证的重要特征之一。近年来，随着指纹自动识别技术的逐渐成熟和半导体硬件技术的快速发展，指纹识别被更广泛地应用于出入境管理、金融身份认证、手机识别等场景中。

常见的指纹识别系统通常包含进行一对一比对的指纹认证子系统和进行一对多比对的指纹辨识子系统。在指纹辨识问题中，认证一个人的身份需要将其指纹与数据库中的海量指纹进行比对。如果全部进行精确匹配的话，将消耗大量的时间和计算资源。因此，实际应用中往往需要采用多种策略进行加速以提高指纹辨识的整体性能，指纹检索就是一种有效的加速策略。

本发明要解决的是指纹的快速检索问题，传统的主流指纹检索方法通常依靠指纹奇异点的精确提取和配准来构造特征向量，容易受噪声影响。同时，考虑到指纹存在变形的情况，传统方法通常认为只有奇异点附近的信息相对稳定，从而只采集其附近的信息。事实上，对于单个手指而言，指纹图像中各部分的信息(特别是脊线方向信息)对于快速匹配都有重要意义，但目前没有对指纹全局方向信息进行有效利用的方案。因此，迫切需要一种基于全局方向信息的指纹检索技术，以完整、平等地提取和表达不同质量、不同类型的指纹各部分的有效信息，提高指纹信息的利用率，提升指纹检索的精度。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的一个目的在于提出一种提高指纹信息的利用率，提升精度的基于全局方向信息的指纹检索方法。

本发明提供的基于全局方向信息的指纹检索方法，包括：

A、建立指纹全局方向信息特征表示模型；

B、提取指纹数据库的以及输入的指纹图像的全局方向信息，利用所述全局方向信息特征表示模型构造特征向量，然后进行检索。

进一步的，所述步骤A包括：

A1、根据指纹类型、奇异点完整情况、脊线部位和噪声情况从真实指纹数据库中挑选指纹构成训练数据库；

A2、对所述训练数据库进行标定和扩展，得到扩展后的指纹图像族；

A3、对所述指纹图像族的类别进行指定；

A4、对所述指纹图像族的全局方向信息进行提取；

A5、利用所述指纹图像族的全局方向信息和类别进行特征表示模型的训练。

进一步的，所述步骤A2包括：

A21、调整所述训练数据库中的每个指纹图像的位置和方向；

A22、对调整后的所述指纹图像进行方向场标记；

A23、基于多个角度对调整后的所述指纹图像进行中心旋转得到扩展图像族。

进一步的，所述步骤A3包括：

A31、为所述训练数据库中的每个指纹指定一个类别；

A32、对每一个类别的所有图像进行K-中心聚类，得到最终类别；

A33、以所述训练数据库中每个指纹的最终类别指定对应的所述扩展图像族为同样类别。

进一步的，所述步骤A5包括：