[发明专利]一种指纹奇异点快速搜索方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物特征识别领域，尤其是一种指纹奇异点快速搜索方法。

背景技术

生物特征识别技术是指利用人体生物特征进行身份认证的一种技术。生物识别系统是对生物特征进行取样，通过提取特征的算法将取样出的生物特征转化成数字特征，并进一步将这些特征组合而成的特征模板，存入数据库中。在识别系统进行身份认证时，识别系统获取现场生物特征，转换为数字特征并与数据库中存放的特征模板进行比对，计算出二者之间的相似度，以确定是否匹配，从而决定接受或拒绝该人。

指纹是生物特征的一种，具有唯一、再生、不可抵赖、方便提取、易于辨识等特点。目前指纹识别技术是生物特征识别技术中最成熟的技术，已被全球大部分国家政府接受与认可，已广泛地应用到政府、军队、银行、社会福利保障、电子商务和安全防卫等领域。

指纹识别技术主要包括指纹图像采集、指纹图像预处理及图像增强、指纹特征提取、指纹特征比对和搜索等。在指纹识别系统工作中一般均需要使用到1:N搜索，对于N很大的系统，搜索时间占整个指纹识别工作时间的绝大部分。所以指纹搜索的速度、性能在很大程度上决定了整个指纹识别系统的速度，性能，占用很重要的地位。

判定2个指纹特征是否为同一指纹产生，需要进行指纹特征比对，即精确计算2个指纹特征的相似度，如果相似度大于某个阈值，则可判定2个特征为同一手指产生，即比对通过。指纹特征包含了较多的信息，指纹特征比对需要较大的计算量，占用较多的时间。在应用中，需要在N个待搜索指纹特征{B[1]，B[2]，B[3]...B[N]}中寻找是否有和指纹特征A比对通过的指纹特征。如果将A和{B[1]，B[2]，B[3]...B[N]}，一一进行指纹比对，则需要时间为：N*time(time为2个指纹特征比对的平均时间)。这样在N很大时候，需要的时间会很长，导致实时性下降，从而无法在产品中得到应用。

所以提出了指纹快速搜索算法，即通过快速计算，在N个待搜索特征中找到k个最相似的指纹特征{C[1]，C[2]......C[k]}，需要时间一般＜(N*time)/10。这样只要将A和k个指纹特征{C[1]，C[2]......C[k]}一一做指纹比对，即可找到是否有指纹特性和指纹特征A比对通过。例如：专利：02110873.0《指纹识别方法与系统》中提到了在模糊匹配阶段，使用简约数据链表计算相似度，并取出相似度最高的若干个特征，进入精确比对阶段。专利：200810207425.4《快速指纹搜索方法及快速指纹搜索系统》中提到了一种快速指纹搜索方法。

发明内容

本发明的目的正是要解决上述技术存在的不足，而提供一种指纹奇异点快速搜索方法，可以极大加快包含奇异点信息的指纹特征搜索速度。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种指纹奇异点快速搜索方法，步骤如下：

(1)、判断指纹特征A是否有三角点，如果有三角点，进行三角点快速搜索，否则进入步骤(2)；

(2)、判断指纹特征A是否有中心点，如果有中心点，进行中心点快速搜索，否则进入步骤(3)；

(3)、按照普通快速搜索方法搜索；

(4)、如果搜索成功返回成功，否则返回搜索失败；

(5)、搜索流程结束。

本发明中，所述的三角点快速搜索步骤如下：

(1.1)以指纹特征A的三角点为中心，选择半径Rmin到半径Rmax，统计其中所有的特征点信息集合：{AX[0]，AX[1]...AX[o]}，共o个特征点，如果指纹特征A有2个三角点，统计2个环形区域内所有的特征点；

(1.2)j＝0；

(1.3)如果j＜N，进入下一步骤(1.4)，否则进入步骤(1.7)；

(1.4)选取指纹特征Bj，判断特征Bj是否有三角点，如果特征Bj没有三角点，则记录相似度得分Sj＝0，j＝j+1，进入步骤(1.3)；

(1.5)以指纹特征Bj的三角点为中心，选择半径Rmin到半径Rmax，统计其中所有的特征点信息集合：{BX[0]，BX[1]...BX[pj]}，共pj个特征点，如果Bj有2个三角点，统计2个环形区域内所有的特征点；

(1.6)快速计算A、Bj选择的特征点集合之间的相似度，即比对o个和pj个特征点之间的相似度，记录到得分Sj中，j＝j+1，进入步骤(1.3)；

(1.7)寻找相似度得分Sj最大的Bj，记录为Bz；

(1.8)比对A、Bz，如比对成功，则返回搜索成功，搜索流程结束，否则三角点搜索失败，进入步骤(2)。

本发明中，中心点快速搜索步骤如下：