[发明专利]一种指纹特征提取方法

说明书

本发明公开了一种指纹特征提取方法，包括以下步骤：S1：指纹图像的采集：利用指纹采集设备，将一幅指纹图像转化成能用二维函数表示的数字图像；S2：指纹图像场及其计算；S3：指纹图像的分割、图像的均衡、图像的增强、图像的二值化和图像的细化；S4：指纹特征的提取。本发明将特征点搜索范围进行了限制，从而有效的提高了工作效率并降低了伪特征点去除的工作量，得到的细节点能很好的表达指纹特征，并能满足后续工作需要。

技术领域

本发明涉及一种指纹特征提取方法。

背景技术

随着信息技术的快速发展，人们的工作、生活同其越来越紧密的联系起来，随之而来的问题是信息安全已成为全球信息化的重大挑战。在现代社会，网络不但为人们带来了巨大的经济效益，还为人们生活提供了方便，但网络的安全问题也早已给人们提出警示：非法的网络入侵、重要资料被窃、网络问题带来系统瘫痪等恶性事件层出不穷，使许多国家机构和企业及个人遭受了巨大的损失。信息安全的基础学科是密码学，人们很早就认识到了密钥在密码学中的重要作用。

目前，现代密码学中有许多关于密钥的研究热点，生物密钥技术能够使生物信息具有的模糊性和密码学需要的精确性得到一定平衡，使用用户的个人生物特征信息作为进入密码系统的合法密钥。在生物特征识别技术中，指纹识别与其它生物特征识别技术相比，例如语音识别、步态识别及虹膜识别等，能够更为理想。目前最有市场前景和应用前景的生物认证技术是指纹识别，因此对基于指纹特征的密钥技术进行混合加密的研究将会是十分值得深入探讨研究的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种指纹特征提取方法。

一种指纹特征提取方法，包括以下步骤：

S1：指纹图像的采集：利用指纹采集设备，将一幅指纹图像转化成能用二维函数表示的数字图像；

S2：指纹图像场及其计算；

S3：指纹图像的分割、图像的均衡、图像的增强、图像的二值化和图像的细化；

S4：指纹特征的提取。

进一步的，指纹图像场及其计算方法如下：

1）求指纹图像梯度场：

1-1）用二维函数表示指纹灰度图像，对求的偏导数，然后再继续求得其梯度向量为T=；

1-2）记和为图像Z=f(x,y)上这一点(x,y)的和，那么：

梯度大小为：

。

2）求指纹图像方向场：

设，

，

，

从而得到方向场大小为：

。

进一步的，指纹图像的分割方法如下：

1）计算单位区域上的平均梯度作为该单位梯度阈值，用该平均梯度作为灰度梯度特征值，设f(x,y)为图像函数，T(x,y)为某位置(x,y)的梯度，则：；

2）设A为分割所选的阈值：

若，则点在指纹图像的前景上；

若，则点在指纹图像的背景上。

进一步的，指纹图像的均衡方法如下：

设H(x)为直方图，为图像的面积，x为灰度级，则：

，直方图是均衡的，其概率密度函数为1；