[发明专利]小面积指纹图像拼接方法、装置、设备及存储介质

权利要求书

1.一种小面积指纹图像拼接方法，其特征在于，所述小面积指纹图像拼接方法包括：

步骤S10：获取待比对指纹图像，对图像进行图像预处理，分离出前景区域与背景区域；

步骤S20：计算所述前景区域的灰度方差并根据所述灰度方差进行图像质量评分，得到待比对指纹图像的质量评分；

步骤S30：从待比对指纹图像提取预设个数的第一特征点；

步骤S40：基于所述第一特征点与参照指纹模板的第二特征点进行特征比对，判断待比对指纹图像是否与参照指纹模板相似；

步骤S50：若是，确定待比对指纹图像与参照指纹模板之间的相似区域与非相似区域并进行拼接，得到新的参照指纹模板；

其中，步骤S50包括：

步骤S501：根据匹配点对计算待比对指纹图像与参照指纹模板之间的转换参数；

步骤S502：根据所述转换参数将待比对指纹图像与参照指纹模板的蒙版信息与特征点转换到同一坐标系上，所述蒙版信息为指纹图像前景区域、背景区域分离后的二值图像；

步骤S503：通过所述蒙版信息确定待比对指纹图像与参照指纹模板之间的相似区域与非相似区域；

步骤S504：剔除相似区域里特征点对中所属图像质量评分较低的特征点，添加非相似区域的特征点，得到新的参照指纹模板。

2.如权利要求1所述的小面积指纹图像拼接方法，其特征在于，所述计算所述前景区域的灰度方差并根据所述灰度方差进行图像质量评分，得到待比对指纹图像的质量评分中，指纹图像的评分公式如下：

其中Var是输入的指纹图像前景区域的方差，VarBase是统计后正常指纹图像前景区域的方差均值，Range是允许在正常指纹图像方差值附近变化大小的绝对值，Score是对指纹图像的评分，评分越高，图像质量越好。

3.如权利要求1所述的小面积指纹图像拼接方法，其特征在于，所述基于所述第一特征点与参照指纹模板的第二特征点进行特征比对，判断待比对指纹图像是否与参照指纹模板相似包括：

步骤S401：计算所述第一特征点的描述信息；

步骤S402：根据预置编译规则将所述描述信息编译成二进制数据，得到所述第一特征点的第一描述符；

步骤S403：通过哈希函数对所述第一描述符进行哈希计算，得到所述第一描述符的哈希值，并以所述哈希值作为第一索引值；

步骤S404：通过计算所述第一索引值与参照指纹模板的第二特征点对应索引值之间的汉明距离，筛选出汉明距离在预设距离阈值内的特征点，得到所述第一特征点的相似点集合；

步骤S405：根据所述第一特征点与相似点集合中每个相似点之间描述符的汉明距离，判断最近汉明距离对应的相似点与所述第一特征点是否为匹配点对；

步骤S406：继续从待比对指纹图像提取n个特征点，遍历待比对指纹图像的每个特征点执行步骤S401至步骤S405，统计匹配点对的对数；

步骤S407：判断匹配点对数是否大于预设对数阈值；

步骤S408：若是，则判定待比对指纹图像与参照指纹模板相似。

4.如权利要求3所述的小面积指纹图像拼接方法，其特征在于，所述计算所述第一特征点的描述信息包括：

步骤S01：以所述第一特征点为中心按预设区域大小确定描述区域；

步骤S02：对所述描述区域进行多级分块，得到所述描述区域的网格小块；

步骤S03：分别计算每个网格小块的特征数据；

步骤S04：按预置配对规则将网格小块两两配对，得到网格块对；

步骤S05：抽取预设对数的网格块对计算网格块对中2个网格小块的特征数据差值，得到所述描述信息。

5.如权利要求3所述的小面积指纹图像拼接方法，其特征在于，所述根据所述第一特征点与相似点集合中每个相似点之间描述符的汉明距离，判断最近汉明距离对应的相似点与所述第一特征点是否为匹配点对包括：

步骤S51：计算相似点集合中的相似点对应描述符与所述第一描述符之间的汉明距离，筛选出最近汉明距离和次近汉明距离；

步骤S52：判断所述最近汉明距离和次近汉明距离的比值是否在预设阈值内；

步骤S53：若是，则判断所述最近汉明距离对应描述符的相似点与所述第一特征点为一对匹配点对。