[发明专利]指纹指数确定和查寻方法及相关设备

说明书

本发明涉及较大的指纹数据库中对一匹配指纹的高效查寻。

指纹匹配是对个人识别和确认的一种可靠和广泛应用的技术。具体地说，指纹识别的一般手段涉及扫描一个样本指纹或者它的图象，将其转换成电信号，并把该指纹图象和/或其独特特征存储起来。可以将样本指纹的特征与已经存储的参照指纹信息进行比较，以确定其识别结果或达到确认的目的。

遗憾的是，将样本指纹和大量的参照指纹进行比较可能是极其费钱和/或要花费简直是太长的时间。因此，通常把指纹以分层树型结构的形式分类成多个分立的集合和/或子集，从而加速查寻。例如，通常对指纹的顶级分类是根据指纹的宽脊图样类型将其分成单调螺纹、单调环纹、斜向平行弓形等类型。这些类型还可以进一步分成子类。因此，一个要查寻的指纹样本，一旦它本身已被分类，便能更有效地只与查寻树的相应类型或子类中的那些指纹进行比较。

传统的分类手段可能会造成将多个指纹类型或类别进行分库存放，而单个指纹库用于指纹匹配。遗憾的是，这些指纹库也可能较大，造成查寻费时费钱。再有，一个指纹或者被认为在某一个库中或另一个库中，但没有予以考虑该指纹是否在这一个或另一个库中的不确定性。换句话说，通常在相邻库之间没有建立关系，而这种关系会有助于查寻。指纹质量的降低也会造成把它简单地放入了错误的库中，从而不可能得到匹配。

当指纹的原始拷贝质量不好时，该指纹可能在脊图样中带有许多局部畸变，这会造成指纹的错误取向。美国专利5,140,642号的说明书是针对确定一个指纹的核心点实际位置的方法，该方法的基础是：找出脊流并指定一个方向代码，校正该脊流，并根据校正过的方向代码确定核心点位置。美国专利5,040,224号披露了一种指纹预处理的手段，通过这种预处理，可以正确地确定每个指纹的核心位置，供进一步根据细节图样进行匹配。

指纹的细节，例如指纹脊的分支或分叉以及终止点，都常被用于样本指纹和参照指纹数据库之间的匹配。美国专利3,859,633和3,893,080号就是针对根据指纹细节匹配进行指纹识别的。

美国专利3,959,884号说明书披露了一种指纹分类方法，其中把指纹转换成一个二进制值的图样，该图样定义了一个脊和谷的空间阵列。

美国专利4,151,512号说明书描述了一种使用提取的脊等值线数据进行指纹分类的方法。在指纹图样中的脊流和细节数据被识别和从指纹图样中提取出来。

美国专利4,185,270号说明书披露了也基于细节的编码和确认过程。美国专利4,210,899号说明书披露一种带有中央处理站的光学扫描指纹读出器，用于安全进出方面的应用，诸如允许某人到某处或提供对计算机终端的访问。美国专利4,525,859号也是针对细节匹配的，并描述了一个系统，该系统包括：信号产生装置，用于对点阵上的每一点产生电信号；对点阵点的子阵进行操作的第一、第二和第三确定装置；以及其他部件。美国专利4,947,443号披露了一种利用六个特征中的四个特征确认和识别某人的方法。

还有另一种指纹匹配手段试图对每个指纹指定一个独特的数字代码。美国专利4,747,147说明书披露了一种指纹扫描系统和方法，用于在指纹上围绕一中心点转动一扫描线。一个代表不规则类型的代码和一个脊计数一起被记录下来，从而由坐标给出一个指纹的完全的拓朴和空间描述供计算机处理。

美国专利5,363,453的说明书是关于产生24字节数字指纹识别码的系统和方法。此外，在该发明的背景部分描述了由Fingermatrix公司制作的先有技术装置，该装置提供400字节数字识别码。该方法不象前述许多专利那样依靠指纹的细节。

美国专利5,239,590号说明书披露了一种指纹图象处理方法，利用这种方法将一个主指纹图象和一个样本指纹图象分割成多个块，每个块又分成多个块区，每个块区又有多个象元并伴有方向。

本发明的方法和设备允许有效地查寻一个较大的参照指纹数据库，而且允许有效地查寻一个较大的指纹数据库，其中一些指纹可能质量较低。