[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

说明书

本发明涉及一种基于超短二值描述子的快速指纹匹配方法及装置，所述方法包括获取待匹配图像与指纹数据库；对所述待匹配图像进行预处理，并提取特征点；截取图像块，对所述图像块进行区域划分，提取待匹配图像的超短二值描述子；将所述待匹配图像和多张指纹注册图像的超短二值描述子进行匹配，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,提取待匹配图像的相位相关描述子；对所述待匹配图像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；基于匹配得分和设定阈值，得到匹配结果。本发明提供的方法能够用于指纹图像的匹配，提高了指纹图像的匹配精确度以及匹配速度。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体的，本发明涉及一种基于超短二值描述子的快速指纹匹配方法和装置。

背景技术

指纹识别技术是通过取像设备读取指纹图像，然后用计算机识别软件提取指纹的特征数据，最后通过匹配识别算法得到识别结果，以确定所有人身份的生物特征识别技术。主要涉及指纹图像采集、指纹图像预处理、特征提取、数据保存、特征比对和匹配等过程。

在2013年随着iPhone 5s的推出，指纹识别迎来了一个跳跃性发展的黄金时期。类似Touch ID的指纹识别方案已经成为高端手机的标配，并进一步向中低端手机领域渗透。iPhone的Touch ID表现出传感器面积更小、识别速度更快、安全性更高。目前在国内市场，像华为、小米、魅族、OPPO、vivo等知名手机厂商，生产的手机中指纹识别功能已经成为必备功能。在智能手机上，指纹传感器的采集面积小，导致采集到的指纹图像就比较小。为了保证指纹识别性能，要求用户在注册指纹模板时，需要对指纹进行多次采集。但是指纹图像多次采集导致指纹模板数量增加。同时随着注册手指个数的增加，指纹模板数量再次增加，导致指纹解锁时间增加，影响用户体验。

经过对现有技术文献的检索发现，中国发明专利公开号CN107066961A，该发明公开了一种指纹配准方法和装置，在该指纹配准方法中进行了两次配准操作，即先利用脊线特征进行粗配准，再利用待配准指纹和目标指纹的相位差异信息对粗配准结果进行调整，得到最终配准结果，虽然该方法可以提高指纹配准的精度，但是目标指纹数量庞大，需要将待配准指纹分别和多个目标指纹进行两次匹配，故需要花费大量的匹配时间，匹配速度慢。

中国发明专利公开号CN106778771A，该发明公开了一种新型的二值SIFT描述子及其图像匹配方法，该方法将128维SIFT描述子进行重构,然后二值化重构后的描述子,并对二值化重构后的描述子进行逆序编码,然后直接利用汉明距离进行描述子间的距离度量,实现大容量的图像匹配,但是在该方法中,二值描述子高达128位,二值描述子较长,在匹配阶段进行相似性度量时花费的时间较长，匹配速度慢。

发明内容

针对现有技术中存在的不足之处，本发明的目的是提供一种基于超短二值描述子的快速指纹匹配方法和装置，在该方法中,利用了超短二值描述子和相位相关描述子来进行指纹图像的匹配,先利用超短二值描述子找出与待匹配图像相似度最高的指纹注册图像,再利用相位相关描述子将待匹配图像和相似度最高的指纹注册图像进行一次匹配,即可得到匹配结果,从而既保证了匹配精确度高,又加快了匹配速度。

一方面，本发明披露了一种基于超短二值描述子的快速指纹匹配方法，包括：

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；