[发明专利]基于四特征点拓扑结构的指纹识别方法

权利要求书

1、基于四特征点拓扑结构的指纹识别方法，其特征在于它由以下步骤实现：

步骤A1、以数据库图像T₁和待识别图像T₂中的中心点对和三角点对作为基准点进行图像位置校正，得到校正后待识别图像T₃；

步骤A2、分别对数据库图像T₁和校正后待识别图像T₃中的特征点排序，依据特征点距离其所在图像中心点的距离升序排列；

步骤A3、给数据库图像T₁和校正后待识别图像T₃中所有的特征点分别构造一个基于三角形拓扑结构的四点模型，并在数据库图像T₁和校正后待识别图像T₃中进行基于四特征点拓扑结构的特征点匹配；

步骤A4、统计数据库图像T₁和校正后待识别图像T₃中匹配的特征点的对数，通过比较阈值判断数据库图像T₁和待识别图像T₂是否来自同一枚指纹。

2、根据权利要求1所述的基于四特征点拓扑结构的指纹识别方法，其特征在于步骤A1中所述的图像位置校正的方法由以下步骤组成：

步骤B1、判断数据库图像T₁和待识别图像T₂中是否都存在三角点，判断结果为是，则进入步骤B3，判断结果为否，则进入步骤B2；

步骤B2、以单独的中心点作为为基准点对，对待识别图像T₂进行单点图像位置校正；

步骤B3、分别将对应的中心点对和三角点对的横坐标、纵坐标及方向角做差，并将中心点对和三角点对的横坐标、纵坐标及方向角的差值的平均值分别记为Δx、Δy和Δθ，作为数据库图像T₁和待识别图像T₂的横坐标、纵坐标及方向角的偏移量；

步骤B4、将待识别图像T₂的横坐标、纵坐标及方向角分别与Δx、Δy和Δθ做差。

3、根据权利要求1所述的基于四特征点拓扑结构的指纹识别方法，其特征在于步骤A3中所述的四点模型的构造方法由以下步骤组成：

步骤C1、在数据库图像T₁中任取一个特征点P_i，然后在校正后待识别图像T₃中与特征点P_i对应的位置上的若干个像素点范围内寻找特征点；

步骤C2、判断是否存在两个特征点的类型相同且方向角及频率的差值是否小于阈值，判断结果为是，则进入步骤C3，判断结果为否，则返回步骤C1；

步骤C3、将符合步骤C2条件的特征点记为Q_j；

步骤C4、重复步骤C1的方法，在数据库图像T₁中找出距离特征点P_i最近的三个特征点P_i1、P_i2和P_i3；

步骤C5、重复步骤C2～步骤C3的方法，在校正待识别图像T₃中找出特征点P_i1、P_i2和P_i3对应的特征点Q_j1、Q_j2和Q_j3；

步骤C6、判断得到的四对对应的特征点中是否有三个特征点构成一个三角形且另外一个特征点是否在三角形内部或者一条边上，判断结果为是，则这四个特征点即构成了四点模型，判断结果为否，则进入步骤C7；

步骤C7、任取三个特征点构成一个三角形，并与剩余的一个特征点构成四点模型。

4、根据权利要求1所述的基于四特征点拓扑结构的指纹识别方法，其特征在于步骤A3中所述的特征点匹配的方法由以下步骤组成：

步骤D1、任选一对特征点P_i和Q_j，对每个特征点分别构造一个基于四特征点拓扑结构的四点模型；

步骤D2、以位于三角形内部、三角形一条边上或三角形外部的一个特征点作为基准点，对数据库图像T₁和校正后待识别图像T₃中该四点模型的另外的三对特征点进行校正；

步骤D3、对校正后的三对特征点，判断其构成的三角形对应边的长度以及另一特征点到各边的距离的差值是否小于阈值且四点模型中各对应的特征点之间的方向角及频率的差值是否小于阈值，判断结果为是，则可判断特征点P_i与Q_j匹配，判断结果为否，则返回步骤D1重新选择一对特征点进行匹配。