[发明专利]指纹鉴别特征提取电路

说明书

一、概述

本发明属于计算机图象信息处理领域。

根据指纹图象数据库系统要求，指纹特征提取电路采用专用的ASIC集成电路实现，提取算法为了硬件实现需要作了与软件实现完全不同的特殊处理。ASIC电路和系统结构都经过精心设计，处理速度度甚快，提取一个指纹的特征不足一秒，比软件要提高2个数量级，可靠性高、保密性强，高度集成（最高的每片电路含8000逻辑门），体积小，提取方法先进，便利在各种计算机上配套使用，特别适合在微机上推广使用。

指纹鉴定是辨明个人身份最直观、最方便、最可信和最有效的方法，以现代技术实现的指纹鉴别处理机，在公安、银行、金融、保险、海关等部门有重要的意义。

本电路采用的方法具有以下技术特征：

1.改进了指纹图梯度g₄的方向。

一般的指纹图梯度方向见图3（a），本电路指纹图梯度方向见图3（b）。图3（a）中计算点（k，l）的梯度g₁、g₂、g₃、g₄时，由于采用从左至右横扫描，所以必须新取三个点（k-1，l+1）、（k，l）、（k，l-1）的数据，另外二个点（k-1，l-1）、（k-1，l）在计算点（k-1，l）的梯度时已取出。图3（b）计算点（k，l）的梯度g₁、g₂、g₃、g₄时只需新取二个点（k，l）、（k+1，l-1）的数据，而其他三个点（k-1，l）、（k-1，l-1）、（k，l-1）的数据在计算左边点的梯度时已取出来。这样就降低了指纹图F（k，l）的取数频率，由原来一拍取三个数减为一拍取两个数，取数频率减少了三分之一，保证了控制流和数据流的匹配关系。计算公式如下：

g₁（k，l）＝f（k，l）-f（k-1，l）

g₂（k，l）＝f（k，l）-f（k-1，l-1）

g₃（k，l）＝f（k，l）-f（k，l-1）

g₄（k，l）＝f（k，l）-f（k+1，l-1）

2.改进了指纹图在方阵局部区域内总变差a_i（k，l）的算法，使计算量减至最少。

根据要求：

a_i（k，l）＝ΣR ]]>g_i（m，n）

其中    i＝1，2，3，4

R为以（k，l）为中心点的方阵数据区域，参见图6。

原用镶边方法计算a_i（k，l），即

a_i（k，l）＝a_i（k-1，l）-ΣP]]>g_i（m，n）+ΣQ]]>g_i（m，n）

镶边算法及P、Q区域的含义见图4。这种方法每计算一个点的a_i必须加上Q区域内的g_i，同时还要减去P区域内的g_i，运算次数多，速度慢，而且换行计算a_i时要经过复杂的初始化处理。