[发明专利]基于生成对抗网络实现指纹图片自动生成的方法

权利要求书

1.一种基于生成对抗网络实现指纹图片自动生成的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

(1)对训练用的指纹图片数据集进行预处理；

(2)对预处理后的指纹图片按照左旋指纹、旋涡指纹、右旋指纹、帐篷形指纹以及拱形指纹五类样式为对应的标签进行独热编码，形成标签向量；

(3)以条件生成对抗网络为基础构建训练网络模型；

(4)向训练网络模型输入步骤(1)得到的训练用指纹图像以及对应的由步骤(2)得到的标签向量进行训练直至结果收敛；

(5)根据经过训练后得到的网络模型，自动生成指定样式且大小为2^N×2^N的指纹图片；

所述的步骤(3)具体为：

经过1个全连接层以及3个卷积层，每层之后均经过批归一化以及ReLU激活，再通过最后1个卷积层以及批归一化和Tanh激活后，得到生成的大小为256×256像素的指纹图片；

经过4个卷积层，每层之后均经过批归一化以及LeakyReLU激活，再通过最后1个全连接层以及批归一化和Sigmod激活之后，得到1个一维输出，它代表着对抗网络对输入图片真假的判别结果；

所述的步骤(4)具体为：

(4.1)将真指纹图像与伪指纹图像以及对应的标签输入对抗网络来训练对抗网络；

(4.2)将标签向量以及噪声向量输入生成网络来训练生成伪指纹图像，更替训练生成网络与对抗网络。

2.根据权利要求1所述的基于生成对抗网络实现指纹图片自动生成的方法，其特征在于，所述的步骤(1)中预处理后的指纹图片为8位、单通道、大小为2^N×2^N像素的图片。

3.根据权利要求1所述的基于生成对抗网络实现指纹图片自动生成的方法，其特征在于，所述的N的取值为大于等于7、小于等于10的正整数。

4.根据权利要求1所述的基于生成对抗网络实现指纹图片自动生成的方法，其特征在于，所述的步骤(1)中的预处理包括裁剪、缩放、平移以及旋转。

5.根据权利要求1所述的基于生成对抗网络实现指纹图片自动生成的方法，其特征在于，所述的步骤(2)中的独热编码具体为：

根据五类指纹样式将每个指纹图片的标签定义为一个五维的特征向量。

6.根据权利要求1所述的基于生成对抗网络实现指纹图片自动生成的方法，其特征在于，所述的步骤(3)具体为：

将经过独热编码后的标签向量作为条件构建生成对抗网络。

7.根据权利要求1所述的基于生成对抗网络实现指纹图片自动生成的方法，其特征在于，所述的步骤(4.2)中训练5次对抗网络后更新生成网络。

8.根据权利要求1所述的基于生成对抗网络实现指纹图片自动生成的方法，其特征在于，所述的生成网络与对抗网络均包含N－4次卷积、池化处理和1次全连接处理。