[发明专利]基于螺旋算子的指纹细节点特征获取方法

权利要求书

1.基于螺旋算子的指纹细节点特征获取方法，其特征在于，由指纹预处理、相位场解调和细节点特征获取三个步骤组成。

2.根据权利要求1所述的基于螺旋算子的指纹细节点特征获取方法，其特征在于，所述的指纹预处理步骤具体为：将指纹视为一个二维调频-调幅信号，在二维空间域内建立频率经过调制的指纹条纹图样模型：

其中，a(x,y)为灰度补偿项，b(x,y)为调制项的幅度值，为包含指纹特征信息的相位，n(x,y)为指纹图像中的高频噪声；

利用高斯低通滤波和均值滤波消除指纹信号中的噪声和灰度补偿值，得到：

其中，g(x,y)为只有幅度信息和相位信息的指纹信号。

3.根据权利要求1所述的基于螺旋算子的指纹细节点特征获取方法，其特征在于，所述的相位场解调步骤是将指纹相位信息从去除干扰的二维调频-调幅指纹信号中解调出来，具体为：

首先，在频域中用两个螺旋算子H₁(u,v)和H₂(u,v)分别与指纹信号g(x,y)的傅里叶变换G(u,v)进行卷积，得到两个单基信号分量R₁(u,v)和R₂(u,v)；

其中，

H1(u,v)=iuu2+v2]]>

H2(u,v)=ivu2+v2]]>

R₁(u,v)＝H₁(u,v)G(u,v)

R₂(u,v)＝H₂(u,v)G(u,v)

u表示频域横坐标，v表示频域纵坐标；

其次，将R₁(u,v)和R₂(u,v)转换到时域中，分别得r₁(x,y)和r₂(x,y)，令g(x,y)、r₁(x,y)和r₂(x,y)共同构成一个三维单基信号；

令：

g_N＝[g(x,y),r₁(x,y),r₂(x,y)]

g_N为所述三维单基信号的三个分量；

最后，根据解析函数对三维单基信号进行求解，得到指纹图像局部方向和局部相位信息；

按照如下公式求出幅度信息b(x,y)，即指纹调制项的幅度值：

b(x,y)=g(x,y)2+r1(x,y)2+r2(x,y)2]]>

按照如下公式求出局部方向θ(x,y)：

θ(x,y)=tan-1(-r1(x,y)r2(x,y))]]>

按照如下公式求出相位信息

所述的相位信息为相位场。

4.根据权利要求1所述的基于螺旋算子的指纹细节点特征获取方法，其特征在于，所述的细节点特征获取步骤具体为：在相位场中，将指纹细节点表示为螺旋奇异点，将指纹细节点邻域方向表现为螺旋形态，定义顺时针螺旋形态为正螺旋，逆时针螺旋形态为负螺旋；按照如下公式计算指纹细节点的特征信息：

如果计算得到的q(i,j)为：

2π，则该点为细节点，对应正螺旋；

-2π，则该点为细节点，对应负螺旋；

其他，则该点不是细节点。