[发明专利]一种基于超短二值描述子的快速指纹匹配方法和装置

权利要求书

1.一种基于超短二值描述子的快速指纹匹配方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取待匹配图像与指纹数据库，所述指纹数据库包括多张指纹注册图像以及所述多张指纹注册图像的超短二值描述子和相位相关描述子；

对所述待匹配图像进行预处理，得到二值化图像和细化图像，并在所述细化图像中提取特征点；

基于所述特征点在二值化图像中截取图像块，对所述图像块进行区域划分，并根据划分后的区域采用多个二值滤波器提取待匹配图像的超短二值描述子；

将所述待匹配图像的超短二值描述子和多张指纹注册图像的超短二值描述子一一进行匹配，得到与所述待匹配图像相似度最高的指纹注册图像；

对所述图像块进行离散傅里叶变换，根据离散傅里叶变换的相位结果提取待匹配图像的相位相关描述子；

将所述待匹配图像的相位相关描述子和相似度最高的指纹注册图像的相位相关描述子进行匹配，得到匹配得分；

基于所述匹配得分和设定阈值，得到匹配结果。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述特征点为指纹脊线的端点或分叉点。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预处理包括：灰度归一化、平滑滤波、图像分割、图像增强、图像二值化和图像细化。

4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述特征点在二值化图像中截取图像块，对所述图像块进行区域划分，并根据划分后的区域采用多个二值滤波器提取待匹配图像的超短二值描述子，包括：

以所述特征点为中心在所述二值化图像中截取16*16大小的图像块；

将所述图像块划分为4大小相等的区域，在每个所述区域中分别使用6个二值滤波器提取二进制描述符；

对4个区域和6个二值滤波器分别进行编码排序,并根据所述编码排序将对应的二进制描述符进行有序排列，得到超短二值描述子，所述超短二值描述子为24位；

其中，所述二值滤波器包括面积相等的黑色区域和白色区域，所述6个二值滤波器中的黑色区域和白色区域的分布形式不同。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在每个所述区域中分别使用6个二值滤波器提取二进制描述符，包括：

在每个所述区域中分别统计各个二值滤波器的黑色区域和白色区域下的像素强度之和；

将黑色区域和白色区域下的像素强度之和进行比较，得到二进制描述符。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述二值滤波器的公式为：

其中，B_n表示6个二值滤波器中的一个，sum(black)表示黑色区域的像素强度之和，sum(white)表示白色区域的像素强度之和。

7.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述将所述待匹配图像的超短二值描述子和多张指纹注册图像的超短二值描述子一一进行匹配，得到与所述待匹配图像相似度最高的指纹注册图像，包括：

计算待匹配图像的超短二值描述子与多张指纹注册图像的超短二值描述子之间的汉明距离,并将多个汉明距离进行比较以得到最小汉明距离；

将最小汉明距离对应的指纹注册图像确定为与所述待匹配图像相似度最高的指纹注册图像。

8.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述对所述待匹配图像的相位相关描述子和相似度最高的指纹注册图像的相位相关描述子进行匹配，得到匹配得分，包括：

将待匹配图像的相位相关描述子与相似度最高的指纹注册图像的相位相关描述子相减得到相位差；

根据所述相位差的正弦值和余弦值，构建复数序列，其中，所述正弦值为所述复数序列的实部，余弦值为所述复数序列的虚部；

对所述复数序列进行离散傅里叶逆变换；

计算出离散傅里叶逆变换结果的峰值，并将所述峰值确定为所述匹配得分。