[发明专利]一种增强模糊指纹保险箱安全性的方法

权利要求书

1.一种增强模糊指纹保险箱安全性的方法，其特征在于，包括步骤 如下：

步骤A：图像预处理步骤是对指纹图像进行增强、二值化和细化， 然后提取指纹细节点集合；

步骤B：细节点不变值计算步骤是在细化的指纹脊线图像中，根据 指纹细节点的局部脊线方向信息，构造对应于每一个细节点的脊线采样 点方向向量，并由该方向向量计算导出一个对应于每一个细节点的不变 值；

步骤C：平移量和旋转量计算步骤是使用细节点不变值为形变函数 的输入，得到指纹细节点的平移量参数和旋转量参数，继而得到形变后 的指纹细节点模板；

步骤D：完整帮助信息提取步骤是对指纹图像的细化脊线进行不可 逆跟踪，提取指纹图像的奇异点邻域内的细节点拓扑结构信息，作为用 于配准的帮助信息；

步骤E：加密和解密操作步骤是将形变后的指纹细节点模板以及奇 异点邻域拓扑结构信息存储到模糊保险箱中，在形变域内进行指纹模糊 保险箱的加密和解密操作。

2.根据权利要求1所述增强模糊指纹保险箱安全性的方法，其特征 在于，所述细节点不变值的计算包括步骤如下：

步骤B1：结合脊线结构的细节点局部质量判断选择细节点，找到质 量最好的多个细节点作为特征；

步骤B2：采用细化的指纹脊线图像，以细节点为中心，计算与细节 点邻近的圆域内所有采样点构成的采样结构，记录脊线采样点的相对方 向值，使所有采样点的方向值构成一个平移和旋转不变的方向向量；

步骤B3：以用于初步认证用户身份的口令作为种子，将种子输入到 随机数生成器中，产生一个对应于该用户身份的随机数向量；

步骤B4：将方向向量和随机数向量归一化后进行内积，得到对应于 细节点的平移和旋转不变值。

3.根据权利要求1所述增强模糊指纹保险箱安全性的方法，其特征 在于，所述平移量和旋转量计算的具体实现步骤包括如下：

步骤C1：将用户身份的口令作为种子输入随机数生成器中，随机数 生成器输出两个随机点向量X和Y，设随机点向量维数为n；

步骤C2：使用向量元素求和的方法，对随机点向量X的元素前i 项求和，i＝1，2，...，n，得到距离变换函数的n维控制点向量L_pwd(nT)，其中 T代表细节点不变值的分割步长；

步骤C3：使用向量元素求和的方法，对随机点向量Y的元素前i 项求和，得到角度变换函数的n维控制点向量Θ_pwd(nT)L_pwd(nT)，其中T 代表细节点不变值的分割步长；

步骤C4：如果细节点的不变值落在某两个控制点之间，则利用数据 插值的方法，求出位于两个控制点数值之间的距离变换函数L_pwd(nT)和角 度变换函数Θ_pwd(nT)的函数值，即为对应于细节点的平移量和旋转量。

4.根据权利要求3所述增强模糊指纹保险箱安全性的方法，其特征 在于，所述数据插值法指是用赫尔米特插值算法。

5.根据权利要求1所述增强模糊指纹保险箱安全性的方法，其特征 在于，所述完整帮助信息提取的具体实现步骤包括如下：

步骤D1：使用Poincare索引计算可能的指纹奇异点，并根据指纹 奇异点邻域内的方向场和脊线变化综合信息精确定位奇异点的位置；

步骤D2：以奇异点为中心点，R为半径，划分并记录拓扑结构所在 圆域内所有的细节点的位置和方向；

步骤D3：以圆域中的细节点为初始点，采用不可逆跟踪确定每一 细节点对应的脊线采样点，然后记录采样点的位置和方向；

步骤D4：记录所有采样点与中心点的相对信息，构成完整的帮助 信息。

6.根据权利要求5所述增强模糊指纹保险箱安全性的方法，其特征 在于，所述脊线采样点的不可逆跟踪过程，是沿细节点所属脊线进行跟 踪，在移动多个像素后到达某脊线点，过该脊线点相对于脊线的切线方 向做垂线，将该垂线与相邻的并且距离中心点位置较远的那条脊线的交 点作为采样点。