專利名稱：一種基于頻率能量差別的指紋識別的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種圖像處理技術(shù)領(lǐng)域的方法，具體是一種基于頻率能量的指紋 識別方法。
背景技術(shù)：
指紋識別技術(shù)是利用人體的指紋特征對個體身份進(jìn)行區(qū)分和鑒定。在所有的生物 識別技術(shù)中指紋識別技術(shù)是目前最為成熟，也被應(yīng)用最廣的生物識別技術(shù)。指紋由于其具 有終身不變性、唯一性和方便性，已幾乎成為生物特征識別的代名詞。指紋是指人的手指末 端正面皮膚上凸凹不平產(chǎn)生的紋線。紋線有規(guī)律的排列形成不同的紋型，紋線的起點、終 點、結(jié)合點和分叉點，稱為指紋的細(xì)節(jié)特征點。由于每次捺印的方位不完全一樣，著力點不 同會帶來不同程度的變形，又存在大量模糊指紋，如何正確提取特征和實現(xiàn)正確匹配，是指 紋識別技術(shù)的關(guān)鍵。指紋的圖像增強是自動指紋識別系統(tǒng)中的一個重要環(huán)節(jié)，指紋區(qū)域圖 像具有明顯的頻率特征，大多數(shù)指紋增強的方法都利用了指紋的頻率信息，指紋的頻率信 息反映了指紋區(qū)域的紋線的平均寬度周期，是指紋最重要的信息之一。由于指紋本身的因 素和采集條件的限制，采集到的指紋圖像會不同程度的受到各種噪聲的干擾。因此需要對 采集到的指紋圖像進(jìn)增強處理，以消除噪聲、提高指紋脊線結(jié)構(gòu)的清晰度。有人用圖像卷積結(jié)果中的幅值作為特征矢量，能較好的反映事物特征，缺點是抗 噪能力差；有人改進(jìn)采用把幅值進(jìn)一步處理后，把處理后的數(shù)據(jù)作為特征矢量，方法考慮了 圖像的統(tǒng)計特性，因此具有一定的魯棒性，但反映事物特征的能力相對較弱。正確的指紋頻 率估計可以在圖像增強中有效抑止指紋圖像中高，低頻率的噪聲。Gabor濾波器能夠最好的兼顧信號在時域和頻域中的分辨能力，能充分描述圖象 的紋理信息。有以下幾個優(yōu)點(1)具有良好的時頻局部化特性。即非常容易地調(diào)整Gabor 濾波器的方向、基頻帶寬及中心頻率從而能夠最好地兼顧信號在時空域和頻域中的分辯能 力。( 多分辨率特性及變焦能力。即采用多通道濾波技術(shù)，將一組具有不同時頻域特性的 Gabor小波應(yīng)用于圖像變換，每個通道都能夠得到輸入圖像的某種局部特征，這樣可以根據(jù) 需要在不同粗細(xì)粒度上分析圖像。但是對Gabor濾波器參數(shù)的選擇將影響濾波器的帶寬和 方向選擇性，識別效果受影響，同時后期數(shù)據(jù)處理不妥將影響運算速度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提出一種頻率能量的指紋識別方法， 提取指紋頻率，然后進(jìn)行指紋的頻率能量分布計算，依據(jù)能量差別對指紋進(jìn)行識別，來獲得 最佳的指紋圖像。本發(fā)明采用Gabor濾波器為指紋識別提取重要的特征，抑制困難手指的 不利因素。實驗證明，本發(fā)明能夠有效地提高識別率。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的，具體步驟如下1、對指紋中任意一點(i，j)，取20個方向，(順時針方向旋轉(zhuǎn)每18°為一間隔，20 個方向依次用0，1，2，…，19表示)。計算沿d方向的灰度變化&，
權(quán)利要求
1.一種基于頻率能量差別的指紋識別，其特征在于，具體步驟如下(1)取指紋像素點灰度變化最小的方向劃分子塊；(2)對子塊的方向窗口確定脊線頻率；(3)頻率差別轉(zhuǎn)化為能量差別；(4)Gabor濾波提取特征；(5)三方向匹配檢測；(6)指紋數(shù)據(jù)對比。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于頻率能量差別的指紋識別，其特征是，所述灰度變化最 小的方向為對指紋中任意一點(i，j)，取20個方向，(順時針方向旋轉(zhuǎn)每18。為一間隔， 20個方向依次用0，1，2，…，19表示)，當(dāng)確定Sd灰度變化最小的方向d后，劃分子塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于頻率能量差別的指紋識別，其特征是，所描述的確定脊 線頻率是建立以子塊中心像素為中心的方向窗口 mXn，對每一個子塊，沿脊線方向計算η 個像素的灰度平均值X (k)，在m方向共統(tǒng)計出m個X (k)。
4.據(jù)權(quán)利要求1所述的基于頻率能量差別的指紋識別，其特征是，所描述的能量是指 頻域在點(χ，y)處的能量強度如下
5.據(jù)權(quán)利要求1所述的基于頻率能量差別的指紋識別，其特征是，所描述的Gabor濾波 器是指圖像像素點坐標(biāo)為X = [x y]T，則Gabor濾波的沖激響應(yīng)為
6.據(jù)權(quán)利要求1所述的基于頻率能量差別的指紋識別，其特征是，所描述的指紋三方 向匹配檢測過程為正方向(直線的斜率為正)濾波器采用3X3的濾波模板實現(xiàn)12，假設(shè) 像素點A22其周圍像素點表示形式如下
7.據(jù)權(quán)利要求1所述的基于頻率能量差別的指紋識別，其特征是，所描述的指紋匹配 過程為輸入指紋的特征向量集為P，模板的特征向量集為Q，P和Q在局部匹配中匹配上的 特征向量集分別為Mp, Mq，如果Mp中的第i個特征向量與Mq中的第i個特征向量是真正匹 配對，那么Mp中的特征向量i和Mp的其余任意特征向量k的距離與Mq眾相應(yīng)的特征向量 i、k的距離差值在誤差容限內(nèi)，Mp的特征向量i、k的中心細(xì)節(jié)地方向夾角與Mq的特征向量 i、k的中心細(xì)節(jié)點方向夾角差值在誤差容限內(nèi)。設(shè)G(i)為和特征向量i的距離關(guān)系滿足上述條件的其余特征向量數(shù)目
全文摘要
提出了一種基于頻率能量差別的指紋識別方法，將空域的指紋圖像變換到聯(lián)合空間頻率域并將聯(lián)合空間頻率域的能量分布作為指紋的特征，再用Gabor進(jìn)行指紋能量差別濾波，最后進(jìn)行三方向濾波匹配，并對指紋數(shù)據(jù)降維處理，提取指紋的有效成份。本發(fā)明獲得了比較理想的識別率。
文檔編號G06K9/00GK102073856SQ20111002197
公開日2011年5月25日 申請日期2011年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月20日
發(fā)明者李希字, 秦瑞瑞, 邵明省 申請人:邵明省