高魯棒指紋特征匹配方法的研究.pdf

1、指紋識別技術(shù)不僅作為身份辨識技術(shù)應(yīng)用于公安刑事偵探部門在公共安全領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，而且作為身份認證技術(shù)應(yīng)用于信息安全領(lǐng)域給人們的工作和生活帶來了越來越多的便利。盡管指紋識別技術(shù)經(jīng)過幾十年的研究和發(fā)展，但是依舊與理想的識別上限存在較大差距，高性能指紋識別算法的研究和開發(fā)依舊是當前模式識別領(lǐng)域一個極具挑戰(zhàn)性的課題。
　　 指紋特征匹配方法是指紋識別系統(tǒng)中的核心環(huán)節(jié)，其性能優(yōu)劣直接決定了指紋識別系統(tǒng)的性能。本文在對指紋識別方法多年研

2、究和分析的基礎(chǔ)上，對基于細節(jié)特征點的指紋特征匹配方法、基于紋線結(jié)構(gòu)的指紋匹配方法以及適用于大規(guī)模指紋數(shù)據(jù)庫的快速檢索方法展開了深入細致的研究：
　　 1.在基于細節(jié)特征點的指紋特征匹配方法研究中，主要包含三個方面的內(nèi)容：有參考點和無參考點的細節(jié)特征點集合匹配問題以及匹配細節(jié)特征點集合的相似性度量問題：
　　 ·有參考點的指紋特征匹配方法主要應(yīng)用于現(xiàn)場指紋檢索過程中，本文采用扇環(huán)和對準的思想，提出了基于局部最優(yōu)結(jié)構(gòu)的快速匹

3、配方法；
　　 ·針對AFIS系統(tǒng)或者活體指紋應(yīng)用系統(tǒng)中不存在參考點的指紋匹配問題，本文提出了一種支持模型，引入初始匹配集種子的概念，定義支持度并利用細節(jié)特征點的局部關(guān)系約束實現(xiàn)種子的快速生長過程，通過多個種子的融合處理和全局最優(yōu)結(jié)構(gòu)的遴選確定細節(jié)特征點之間的對應(yīng)關(guān)系。論文對種子的選取方法和局部、全局最優(yōu)結(jié)構(gòu)進行了詳細分析，并在多個數(shù)據(jù)上對該算法進行了測試，測試結(jié)果表明了該模型具有較強的魯棒性和較高的有效匹配率。
　　

4、·針對匹配細節(jié)特征點集合相似性度量問題，本文提出了對匹配描述特征參數(shù)的有效性和獨立性進行分析和選擇的基本框架，并由此構(gòu)造出了21個匹配特征描述參數(shù)來描述匹配細節(jié)特征點集合的相似性，之后對多種特征融合方法進行了比較和分析。
　　 2.針對活體指紋圖像質(zhì)量相對清晰但采集面積較小的問題，本文對采用更多特征信息的指紋匹配方法進行了分析，并提出了一種直接基于指紋圖像二值、細化后骨架圖形匹配的指紋識別方法。該方法主要利用紋線直接的層次鄰接關(guān)

5、系，通過構(gòu)造紋線的協(xié)同表跟蹤實現(xiàn)紋線結(jié)構(gòu)圖形的匹配。在多個數(shù)據(jù)集上的測試結(jié)果表明該方法簡單、有效，優(yōu)于常規(guī)基于細節(jié)特征點匹配方法和采用紋線信息的增強型指紋細節(jié)特征點匹配方法。
　　 3.本文提出了兩種思路來解決大規(guī)模指紋數(shù)據(jù)庫檢索問題，一種是基于廣義霍夫變換思想的指紋粗匹配方法。該粗匹配方法通過統(tǒng)計對應(yīng)指紋細節(jié)特征點三元組之間的平移旋轉(zhuǎn)參數(shù)過濾大量相似性低的指紋實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的快速檢索，該粗匹配方法與FPGA硬件加速卡結(jié)合使用將大