[发明专利]一种基于SIFT的伪拼接小尺寸指纹识别算法

说明书

本发明涉及模式识别技术领域，尤其涉及一种基于SIFT的伪拼接小尺寸指纹识别算法，包括用于指纹录入阶段中构造指纹特征数据库的指纹拼接算法，用于指纹录入阶段中评估指纹图片质量的指纹质量评估算法，在SIFT的基础上提出了伪拼接小尺寸指纹识别算法，旨在提高小尺寸指纹识别率，通过该指纹质量评估算法，过滤掉指纹质量较差的图片，有利于确保指纹识别的可行性，本发明提出的指纹识别算法相对于传统的指纹识别算法在小尺寸的指纹识别上效果较好。

技术领域

本发明涉及模式识别技术领域，尤其涉及一种基于SIFT的伪拼接小尺寸指纹识别算法。

背景技术

近年来，指纹识别技术被广泛应用到各个领域，如管理、门禁、金融、公安和网络安全等。随着指纹识别技术的普及，它被大规模的用在了移动端(手机、个人电脑、平板电脑等)的安全验证上面。在传统的指纹识别技术中，被采集得到的指纹图像分辨率一般为500dpi，在这种分辨率下，许多基于特征点的指纹识别算法的效果非常不错。但是，随着指纹识别技术的商业化，许多厂商为了节约成本，以及移动端对指纹传感器大小的限制，生产出了小尺寸的指纹传感器，小尺寸的传感器采集得到的指纹图像分辨率一般为250dpi，甚至更小。这对传统的指纹识别技术带来了严峻的挑战。小尺寸的传感器在采集的时候，不能采集到整个手指的完整指纹，一次只能采集一个手指的部分指纹图像。部分指纹图像里面包含的特征点比完整指纹图像的特征点要少得多，传统的基于特征点的指纹识别算法不再适合识别小尺寸的指纹图像。

因此，新的适合于小尺寸的指纹识别技术被提出。

发明内容

由于小尺寸指纹图片的特征点少，而且小尺寸指纹图片里面的指纹信息是整个手指的部分信息，所以一张或两张小尺寸的指纹图片不足以涵盖整个手指的指纹信息，这就需要在指纹录入阶段构造一个完整的指纹库，所以本发明提出了一个伪拼接算法，旨在优化指纹匹配的性能，简化指纹匹配算法的复杂度。

因为SIFT算法具有对旋转、尺度缩放、亮度变化等保持不变的特性，在对小尺寸指纹进行拼接的时候，可以通过多次使用SIFT算法来简化指纹拼接的流程，指纹识别主要分为两个阶段，即指纹录入阶段和指纹验证阶段，其中录入阶段需要构造指纹特征数据库，然后在验证阶段把需要验证的指纹图片与指纹数据库作对比，得出匹配结果。

本发明的目的在于提供一种基于SIFT的伪拼接小尺寸指纹识别算法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于SIFT的伪拼接小尺寸指纹识别算法，包括：用于指纹录入阶段中构造指纹特征数据库的指纹拼接算法，用于指纹录入阶段中评估指纹图片质量的指纹质量评估算法。

进一步的，所述指纹拼接算法，包括步骤：

(1)假定某个用户的一个手指A的特征集合为I_A,初始时I_A为空集，即I_A＝φ；(2)设定指纹相似度阈值θ；

(3)设定一个手指特征集合I_A的最大个数阈值μ；

(4)录入指纹时，每获取一个待录入指纹，都把该待录入指纹与特征集合I_A中所有指纹进行SIFT匹配，并计算匹配得分score；

(5)将步骤(4)中所述匹配得分score与步骤(2)中所述的指纹相似度阈值θ进行比较；

(6)将特征集合I_A的个数n与阈值μ进行比较。

进一步的，所述步骤(5)中匹配得分score的最大值小于步骤(2)中设定的指纹相似度阈值θ时，则把该待录入指纹放进集合I_A中。

进一步的，所述步骤(6)中特征集合I_A的个数n大于步骤(3)中阈值μ时，终止指纹录入，此时的特征集合为