[发明专利]基于方向场全局信息的指纹伪核点检测方法

说明书

本发明公开了一种基于方向场全局信息的指纹伪核点检测方法。本发明具体步骤如下：用梯度法求出指纹图像的像素级方向场O；用庞加莱索引法在方向场O中提取出每一个粗核点位置；用短时傅里叶变换法进行指纹分割，求出指纹的前景区域I；用现有算法计算出粗核点开口方向的辐角主值θ_i；根据粗核点位置和对应的核点开口方向的幅角主值θ_i以及指纹的前景区域I，求出对应的判别区域A_i；根据A_i区域内的方向场和粗核点的开口方向的幅角主值θ_i，求出对应的判别特征F_core；计算出每一个粗核点对应的判别特征F_core，将F_core<1的粗核点判为伪核点并去除，得到最终的结果。本发明利用了方向场全局信息，进一步降低了核点检测的误检率。

技术领域

本发明属于生物特征识别及信息安全的技术领域，特别涉及一种基于方向场全局信息的指纹伪核点检测方法。

背景技术

作为一种相对成熟的生物特征识别技术，指纹识别在金融安全、门禁控制、员工考勤等方向的应用日益广泛。尽管历经数十年的研究，自动指纹识别系统的性能日趋完善，但仍有一些难点问题没有得到解决，奇异点检测便是其中之一。奇异点分为核点和三角点两种，是重要的指纹全局特征，常被用于指纹分类、指纹模板对齐等。奇异点的误检会直接引起指纹分类、指纹模板对齐等指纹识别环节的错误，进而降低整个指纹识别系统的性能，包括识别效率或识别准确率。

现有的奇异点检测算法多是基于方向场局部特征的，因此当指纹图像局部质量低下引起方向场局部的错误扭曲时，导致伪核点和伪三角点出现，形成误检测。针对伪核点的问题，观察发现，指纹的真实核点和指纹方向场全局信息之间始终存在这样的特性：核点的开口方向与其反向延长线区域的方向场近乎垂直。

利用这种只有真实核点在指纹方向场的全局信息中表现出的特性，可以检测出伪核点，降低奇异点检测的误检率。增强指纹识别技术的性能和鲁棒性。

目前已经公开的文献资料，还没有关于基于上述的方向场全局特征进行伪核点检测相关方面的研究。

发明内容

本发明的目的就是针对现有指纹识别技术中存在的奇异点检测误检率较高的问题，提出了一种基于方向场全局信息的伪核点检测方法。

本发明具体包括如下步骤：

步骤1、用梯度法求出指纹图像的像素级方向场O；

步骤2、用庞加莱索引法在方向场O中提取出每一个粗核点位置C_i(cx_i,cy_i)；

步骤3、用短时傅里叶变换法进行指纹分割，求出指纹的前景区域I；

步骤4、计算出粗核点开口方向的辐角主值θ_i，具体如下：

(公式2)

公式1中，O_ref(x,y)表示核点的参考方向场块，尺寸为25×25，由公式2计算得出；O_i(x,y)表示以粗核点C_i(cx_i,cy_i)为中心，在方向场O上截图的尺寸为25×25的方向场块；θ_ref为参考方向场块O_ref(x,y)的开口方向的幅角主值；公式2中，为中间变量，O_ref(x,y)为所求的参考方向场块。

步骤5、根据粗核点位置C_i(cx_i,cy_i)和对应的核点开口方向的幅角主值θ_i以及指纹的前景区域I，求出对应的判别区域A_i，具体如下：