[发明专利]一种定量计算指纹变形大小的方法

权利要求书

1.一种定量计算指纹变形大小的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)对同一手指部位采集的两幅指纹图像进行尺度归一化预处理，并将一幅指纹图像看作标准指纹图像，另一幅指纹图像看作变形指纹图像；

2)在标准指纹图像中的指纹纹线区域内绘制正方形网格，同时对照变形指纹图像的指纹纹线区域，在标准指纹图像中选取有效正方形网格的交汇点作为参考点，并对参考点编号，建立坐标；

有效正方形网格是指正方形网格内充满指纹纹线，并且指纹纹线区域为标准指纹图像和变形指纹图像所共有的指纹纹线区域；而非有效正方形网格分两种情况，其一，正方形网格内存在指纹纹线的空白区域，这些空白区域属于无效的区域；其二，在标准指纹图像的正方形网格中的部分指纹纹线区域在变形指纹图像中没有完整出现，或者，在变形指纹图像的四边形网格中的部分指纹纹线区域在标准指纹图像中没有完整出现；

3)在变形指纹图像中找出标准指纹图像的所有参考点对应的位置，作为变形指纹图像的参考点，按照对应的顺序标注参考点编号，根据变形指纹图像中的前两个参考点的位置调整变形指纹图像的角度，使得这两个参考点之间的连线与图像水平方向平行，绘制正方形网格和建立坐标；

4)计算标准指纹图像和变形指纹图像之间的平均距离变形量和平均角度变形量

5)计算变形指纹图像和标准指纹图像之间总的相对变形量ΔZ；计算公式如下：

式中，w为平均角度变形量相对于平均距离变形量的加权因子，ΔZ从总体上描述变形指纹图像相对于标准指纹图像的变形程度大小。

2.如权利要求1所述的一种定量计算指纹变形大小的方法，其特征在于：在上述步骤1)中，为计算两枚指纹之间变形量的大小，根据两幅指纹图像中的标尺刻度或者预先设定的指纹图像标准，将两幅指纹图像中的指纹大小调整为等比例大小。

3.如权利要求1所述的一种定量计算指纹变形大小的方法，其特征在于，上述步骤2)的具体过程如下：

2.1)在标准指纹图像中的指纹纹线区域绘制边长固定的正方形网格，规定正方形网格中的每个正方形的边长为一个常数C，并且要求正方形网格所在的边与规定的指纹方向垂直或者平行；

2.2)在标准指纹图像中选取有效正方形网格，将有效正方形网格的交汇点作为参考点，并标记参考点在指纹纹线区域的位置；

2.3)要求参考点的选取在共有指纹纹线区域中具有一定的连续性，对标记的参考点按照从左向右、从上至下的顺序采用阿拉伯数字依次进行编号，作为每个参考点的唯一编号，将有效正方形网格中第1个参考点作为坐标原点，从原点向右沿着有效正方形网格的水平方向作为x轴的正方向，从原点向下沿着有效正方形网格的竖直方向作为y轴的正方向，建立坐标。

4.如权利要求3所述的一种定量计算指纹变形大小的方法，其特征在于：在上述步骤2)的2.3)中，坐标系中的距离单位设定为毫米、厘米或者像素点数。

5.如权利要求1所述的一种定量计算指纹变形大小的方法，其特征在于，上述步骤3)的具体过程如下：

3.1)在变形指纹图像中依次标注标准指纹图像中参考点对应的位置，并作为变形指纹图像的参考点，变形指纹图像的参考点个数要与标准指纹图像的参考点个数一致，并且按照标准指纹图像的参考点的编号顺序依次对变形指纹图像中的参考点进行编号；

3.2)将变形指纹图像的第一个参考点作为变形指纹图像的坐标原点，调整变形指纹图像的角度，使得第二参考点在第一参考点的右侧，并且第一参考点和第二参考点的连线与变形指纹图像的水平方向平行，将第一参考点与第二参考点连线且指向第二参考点的方向作为变形指纹图像的坐标系x轴的正方向，而y轴的正方向与标准指纹图像的坐标系中y轴的正方向相一致；

3.3)在变形指纹图像中绘制边长为C的正方形网格，要求将第一参考点放在该正方形网格的交汇点处，第二参考点放在正方形网格线之上。

6.如权利要求1所述的一种定量计算指纹变形大小的方法，其特征在于，在上述步骤4)中，平均距离变形量的计算公式如下：

式中，为标准指纹图像和变形指纹图像之间的平均相邻线距离变形量；为标准指纹图像和变形指纹图像之间的平均对角线距离变形量。