基于確定性退火的高分辨率指紋匹配算法研究.pdf

1、隨著指紋識(shí)別技術(shù)的不斷成熟，其被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，例如指紋考勤、指紋密碼、甚至于各類(lèi)考試中的身份識(shí)別。指紋識(shí)別技術(shù)應(yīng)用的普及使得指紋識(shí)別的弱點(diǎn)也逐漸顯露出來(lái)，很多不法分子采用廉價(jià)的指紋套盜取用戶(hù)的指紋，從而對(duì)用戶(hù)自身的信息、財(cái)產(chǎn)等安全方面造成威脅。在面臨現(xiàn)有的指紋識(shí)別技術(shù)的缺陷的情況下，高分辨率指紋識(shí)別技術(shù)逐漸成為學(xué)者們研究的熱點(diǎn)。高分辨率指紋識(shí)別技術(shù)具有防造假、識(shí)別精度高、指紋特征多等特點(diǎn)。同時(shí)也存在一些缺陷，其對(duì)非線性形變特別敏感

2、；指紋中汗孔數(shù)量過(guò)大，匹配耗時(shí)長(zhǎng)；指紋被放大，局部特征凸顯；由于平移或旋轉(zhuǎn)的影響，導(dǎo)致了不同區(qū)域間的交叉匹配現(xiàn)象，從而對(duì)指紋識(shí)別的結(jié)果產(chǎn)生較大的影響。本文主要研究高分辨率指紋的特征匹配問(wèn)題。
　　在指紋采集的過(guò)程中不可避免會(huì)出現(xiàn)平移和旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，所以指紋校準(zhǔn)就是關(guān)鍵一步。本文提出了基于奇異點(diǎn)的指紋校準(zhǔn)方法，根據(jù)指紋的奇異點(diǎn)類(lèi)型及所對(duì)應(yīng)的方向場(chǎng)信息，選取基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)。通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該算法能夠準(zhǔn)確有效的進(jìn)行指紋校準(zhǔn)，并在本文提出

3、的指紋識(shí)別算法的過(guò)程中有所應(yīng)用。
　　高分辨率指紋識(shí)別的一個(gè)難點(diǎn)就是特征點(diǎn)的匹配，每張指紋圖像都有成百上千個(gè)汗孔，有效的篩選出穩(wěn)定的汗孔是關(guān)鍵的一步。本文提出了兩種基于確定性退火技術(shù)的高分辨率指紋識(shí)別算法：1）基于分塊和確定性退火技術(shù)的高分辨率指紋識(shí)別算法。通過(guò)指紋校準(zhǔn)、分塊配準(zhǔn)以及最后采用Random Sample Consensus（RANSAC）算法匹配等過(guò)程，有效的減少了局部形變產(chǎn)生的影響；2）基于凸殼和確定性退火技術(shù)的高

4、分辨率指紋識(shí)別算法。通過(guò)指紋校準(zhǔn)、細(xì)節(jié)點(diǎn)匹配和構(gòu)造凸殼、確定性退火算法配準(zhǔn)等過(guò)程，有效的改善了指紋采集過(guò)程中偏移和旋轉(zhuǎn)過(guò)度的問(wèn)題，解決了第一種方法中存在因?yàn)闆](méi)有奇異點(diǎn)，而產(chǎn)生較大誤差的問(wèn)題。
　　實(shí)驗(yàn)表明本文提出的基于奇異點(diǎn)的指紋校準(zhǔn)方法，能夠有效地進(jìn)行指紋校準(zhǔn)，提高了指紋識(shí)別的準(zhǔn)確度。本文提出的兩種指紋識(shí)別算法具有較高的魯棒性，一定程度上解決了高分辨率指紋識(shí)別對(duì)局部形變敏感的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)改進(jìn)后的確定性退火算法篩選出的用于最終匹配的