[发明专利]一种融合多参考节点整体对齐和方向场的指纹图像匹配方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种指纹图像识别中的匹配方法。

背景技术

指纹匹配是指纹图像识别技术中的一个关键问题，指纹匹配是否准确，直接关系到指纹图像最终识别的正确性。目前的指纹识别系统主要采用基于节点的匹配方法，常用一组节点来表示一个指纹。

指纹匹配的方法很多，专家们提出了许多指纹匹配算法，包括基于句法匹配的方法，基于图像匹配的方法，基于光学相关性的方法，基于灰度图像的WFMT特征进行匹配的方法，基于纹理特征的方法，基于GBF提取局部区域的方向和频率进行指纹匹配的方法，结合点模式和纹理模式的匹配方法等。在这些方法中，节点模式是最广泛使用的指纹表示方法。这样，指纹匹配问题就成了节点模式匹配问题，也就是从两组节点集合中寻找匹配节点对的问题。在对齐两个指纹的方法上，Ratha使用GHT进行节点对齐，Jain和Tico的共同做法是分别从模板指纹节点集合和输入指纹节点集合寻找一个参考节点，然后两组节点根据参考节点进行对齐，我们称之为基于单参考点对齐的方法。这种方法可以将两组节点基本大致对齐，但两组节点对齐后，离参考点较远的匹配节点对的位置差异和方向差异就有可能会变很大。因此，我们可以自然地想到：在匹配节点对时，约束窗口的大小应该随距离变化而调整大小。Jain在节点配对时自适应地调整窗口大小，但如何合理地调整窗口的大小是个问题。另一种替代方法是：构造一种对齐方法，使得两组节点对齐后，两组节点的各匹配节点的位置差异和方向差异都比较均匀，这样就可以使用固定大小的约束窗口。

现有的指纹匹配方法存在的缺点有：(1)、离配对节点较远的节点之间的位置和方向差异变大；(2)、基于单节点对的对齐方法自适应调整约束窗口的大小较为困难；(3)仅适用于节点特征较丰富的指纹图像，对于不含节点或者节点不丰富的指纹图像不适用；(4)、指纹匹配速度较慢。

发明内容

为了克服已有的指纹匹配方法中存在的较远节点对位置和方向差异变大、对节点不丰富或不含节点指纹图像无法适用、匹配速度较慢的缺点，本发明提供了一种适用于不含节点或节点不丰富的指纹图像、使得各匹配节点对的位置差异和方向差异均匀、匹配速度更快的融合多参考节点整体对齐和方向场的指纹图像匹配方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种融合多参考节点整体对齐和方向场的指纹图像匹配方法，该匹配方法包括以下步骤：

1)、提取节点周围相对节点的局部相对方向信息，包括::①、节点的坐标(x，y)；②、节点的方向γ，0≤γ<2π；③、局部相对方向D＝<D_α，D_β>；④、排序数Δ，其中排序数Δ的计算公式是：

Δ=Σ-N≤i≤N,i≠0i|i|αi/2N---(1)]]>