本發(fā)明涉及信息處理領(lǐng)域，尤其涉及一種指紋配準(zhǔn)方法及裝置。

背景技術(shù)：

由于指紋具有持久穩(wěn)定、區(qū)分度高和易于采集的特點(diǎn)，指紋被廣泛地應(yīng)用在刑偵破案、門禁考勤和設(shè)備解鎖等場(chǎng)景中，在這些應(yīng)用場(chǎng)景中均需要用到指紋自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，通過(guò)該指紋自動(dòng)識(shí)別技術(shù)來(lái)對(duì)指紋進(jìn)行識(shí)別。目前，通過(guò)指紋識(shí)別的準(zhǔn)確率來(lái)衡量指紋自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。如果采集到的一對(duì)指紋的質(zhì)量較高，現(xiàn)有的指紋自動(dòng)識(shí)別技術(shù)可以比較準(zhǔn)確地判斷出這兩個(gè)指紋是否來(lái)自同一個(gè)手指。

然而，實(shí)際應(yīng)用中，指紋采集裝置上的指紋采集面為一個(gè)二維平面，而人的手指具有彈性且為三維立體的，當(dāng)手指按壓到該二維的采集面上時(shí)，如果手指用力不均或存在側(cè)向力，采集到的指紋會(huì)產(chǎn)生較大的扭曲變形，往往會(huì)導(dǎo)致采集到的指紋的脊線頻率及曲率、細(xì)節(jié)點(diǎn)的位置及方向都產(chǎn)生改變。

在上述情況下，對(duì)采集的指紋無(wú)論基于圖像的指紋識(shí)別，還是基于細(xì)節(jié)點(diǎn)的指紋識(shí)別，均會(huì)存在指紋識(shí)別的準(zhǔn)確率較低的問(wèn)題。為了能夠消除扭曲變形所帶來(lái)的負(fù)面影響，以提升指紋識(shí)別的準(zhǔn)確率，需要在一對(duì)指紋匹配之前對(duì)其進(jìn)行配準(zhǔn)。所謂的配準(zhǔn)，就是將輸入指紋作為待配準(zhǔn)指紋，指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中的一個(gè)指紋作為目標(biāo)指紋，然后通過(guò)圖像處理的方法對(duì)待配準(zhǔn)指紋進(jìn)行變形，以消除待配準(zhǔn)指紋相對(duì)于目標(biāo)指紋的形變，將待配準(zhǔn)指紋的脊線及細(xì)節(jié)點(diǎn)與目標(biāo)指紋中的脊線及細(xì)節(jié)點(diǎn)對(duì)齊。

現(xiàn)有的指紋配準(zhǔn)方式大體分為如下四種：

第一種：利用指紋的方向場(chǎng)進(jìn)行剛體變形。首先選取一組最佳的旋轉(zhuǎn)與平移參數(shù)，然后利用所選取的參數(shù)對(duì)待配準(zhǔn)指紋進(jìn)行變換，使變換后待配準(zhǔn)指紋的方向場(chǎng)與目標(biāo)指紋的方向場(chǎng)相似度最高。這種方法采用一級(jí)指紋特征即指紋的方向場(chǎng)進(jìn)行配準(zhǔn)，雖然具有一定抗噪聲能力，但是由于未考慮更精細(xì)、更具有區(qū)分度的指紋的分叉點(diǎn)、端點(diǎn)等二級(jí)特征，使得指紋的區(qū)分度往往不夠，沒(méi)有辦法精確的找到兩個(gè)指紋之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。此外，這種方法采用剛體變換模型，只考慮到整體旋轉(zhuǎn)及平移變換，無(wú)法處理指紋的局部非線性變形，只能粗略的將兩個(gè)指紋進(jìn)行配準(zhǔn)，精度較差。

第二種：利用指紋的細(xì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行彈性變形。這種方法利用指紋的細(xì)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造局部的描述子，獲得待配準(zhǔn)指紋與目標(biāo)指紋間匹配的細(xì)節(jié)點(diǎn)對(duì)，然后利用多對(duì)細(xì)節(jié)點(diǎn)對(duì)擬合彈性變形模型，將待配準(zhǔn)指紋與目標(biāo)指紋配準(zhǔn)。這種方法的不足之處包括：(1)由于錯(cuò)誤匹配的細(xì)節(jié)點(diǎn)對(duì)的存在，擬合的變形模型在錯(cuò)誤匹配對(duì)附近會(huì)出錯(cuò)，導(dǎo)致配準(zhǔn)結(jié)果出錯(cuò)。(2)指紋的某些區(qū)域可能沒(méi)有細(xì)節(jié)點(diǎn)，在沒(méi)有細(xì)節(jié)點(diǎn)的區(qū)域，無(wú)法準(zhǔn)確的進(jìn)行配準(zhǔn)。(3)如果待配準(zhǔn)指紋與目標(biāo)指紋之間匹配上的細(xì)節(jié)點(diǎn)過(guò)少，則沒(méi)有足夠的細(xì)節(jié)點(diǎn)對(duì)精確擬合出彈性變形模型。

第三種：利用指紋的細(xì)節(jié)點(diǎn)和指紋的脊線進(jìn)行彈性變形。首先獲得待配準(zhǔn)指紋與目標(biāo)指紋間的匹配細(xì)節(jié)點(diǎn)對(duì)，然后用脊線追蹤的方法獲得對(duì)應(yīng)的脊線，并以一定間隔在脊線上采點(diǎn)，將采樣點(diǎn)及匹配的細(xì)節(jié)點(diǎn)共同作為待配準(zhǔn)指紋與目標(biāo)指紋的匹配點(diǎn)對(duì)，用于擬合彈性變形模型。這種方法存在假匹配細(xì)節(jié)點(diǎn)，而假匹配細(xì)節(jié)點(diǎn)會(huì)導(dǎo)致假匹配脊線，在假匹配脊線上采樣會(huì)產(chǎn)生更多的假匹配對(duì)，導(dǎo)致以此擬合出的變形模型出錯(cuò)。

第四種：利用指紋的局部圖像相關(guān)進(jìn)行彈性變形。首先將指紋進(jìn)行網(wǎng)格化，然后利用局部圖像相關(guān)方法在目標(biāo)指紋中搜索與待配準(zhǔn)指紋的網(wǎng)格元素最相似的位置，最后根據(jù)每個(gè)網(wǎng)格的對(duì)應(yīng)位置做全局優(yōu)化，并擬合彈性變形模型。但是，局部圖像相關(guān)算法受圖像噪聲影響大，并且計(jì)算代價(jià)很高，運(yùn)算效率低。另外，局部圖像相關(guān)算法最高只能達(dá)到像素級(jí)別的配準(zhǔn)，無(wú)法取得較高的配準(zhǔn)精度。

綜上可知，上述每種指紋配準(zhǔn)方法均存在不足，導(dǎo)致指紋的配準(zhǔn)精度較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為此，本發(fā)明提出一種指紋配準(zhǔn)方法及裝置，用于解決現(xiàn)有的指紋配準(zhǔn)方法存在指紋的配準(zhǔn)精度較低的問(wèn)題。

本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提出一種指紋配準(zhǔn)裝置。

本發(fā)明的第三個(gè)目的在于提出一種非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

本發(fā)明的第四個(gè)目的在于提出一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明第一方面實(shí)施例提出了一種指紋配準(zhǔn)方法，包括：

獲取待配準(zhǔn)指紋和目標(biāo)指紋；

對(duì)所述待配準(zhǔn)指紋和所述目標(biāo)指紋進(jìn)行特征提取，得到所述待配準(zhǔn)指紋的第一指紋特征和所述目標(biāo)指紋的第二指紋特征；其中，所述第一指紋特征包括第一脊線特征和第一相位特征；所述第二指紋特征中包括第二脊線特征和第二相位特征；

基于所述第一脊線特征和所述第二脊線特征，對(duì)所述待配準(zhǔn)指紋與所述目標(biāo)指紋進(jìn)行粗配準(zhǔn)，得到粗配準(zhǔn)結(jié)果；

獲取所述第一相位特征與所述第二相位特征之間的相位重合區(qū)域的相位差異信息；

根據(jù)所述相位差異信息對(duì)所述粗配準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，得到所述待配準(zhǔn)指紋與所述目標(biāo)指紋的最終配準(zhǔn)結(jié)果。

作為本發(fā)明第一方面實(shí)施例的另一種可選的實(shí)現(xiàn)方式，所述基于所述第一脊線特征和所述第二脊線特征，對(duì)所述待配準(zhǔn)指紋與所述目標(biāo)指紋進(jìn)行粗配準(zhǔn)，得到粗配準(zhǔn)結(jié)果，包括：

根據(jù)所述第一脊線特征和所述第二脊線特征，擬合所述待配準(zhǔn)指紋相對(duì)于所述目標(biāo)指紋的第一變形模型；

利用所述第一變形模型對(duì)應(yīng)的所述第一扭曲場(chǎng)，對(duì)所述待配準(zhǔn)指紋進(jìn)行變形；

將變形后的所述待配準(zhǔn)指紋與所述目標(biāo)指紋進(jìn)行粗配準(zhǔn)，得到所述粗配準(zhǔn)結(jié)果。

作為本發(fā)明第一方面實(shí)施例的另一種可選的實(shí)現(xiàn)方式，當(dāng)指紋的脊線特征包括：指紋的方向場(chǎng)、指紋的周期圖時(shí)，所述第一變形模型為剛性變形模型。

作為本發(fā)明第一方面實(shí)施例的另一種可選的實(shí)現(xiàn)方式，當(dāng)指紋的脊線特征包括：指紋的方向場(chǎng)、指紋的周期圖以及指紋的細(xì)節(jié)點(diǎn)時(shí)，所述根據(jù)所述第一脊線特征和所述第二脊線特征，擬合所述待配準(zhǔn)指紋相對(duì)于所述目標(biāo)指紋的第一變形模型，包括：

根據(jù)所述第一脊線特征中所述指紋的細(xì)節(jié)點(diǎn)和所述第二脊線特征中所述指紋的細(xì)節(jié)點(diǎn)，獲取所述待配準(zhǔn)指紋與所述目標(biāo)指紋之間的匹配細(xì)節(jié)點(diǎn)對(duì)；

如果所述匹配細(xì)節(jié)點(diǎn)對(duì)的數(shù)量大于或者等于預(yù)設(shè)數(shù)量，則根據(jù)所述匹配細(xì)節(jié)點(diǎn)對(duì)擬合所述第一變形模型，其中，所述第一變形模型為彈性變形模型。

作為本發(fā)明第一方面實(shí)施例的另一種可選的實(shí)現(xiàn)方式，所述根據(jù)所述第一脊線特征中所述指紋的細(xì)節(jié)點(diǎn)和所述第二脊線特征中所述指紋的細(xì)節(jié)點(diǎn)，獲取所述待配準(zhǔn)指紋與所述目標(biāo)指紋之間的匹配細(xì)節(jié)點(diǎn)對(duì)，包括：

根據(jù)所述第一脊線特征中的所述待配準(zhǔn)指紋的細(xì)節(jié)點(diǎn)與所述第二脊線特征中的所述目標(biāo)指紋的細(xì)節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建細(xì)節(jié)點(diǎn)描述子；

利用匹配算法對(duì)細(xì)節(jié)點(diǎn)描述子進(jìn)行匹配，得到所述匹配細(xì)節(jié)點(diǎn)對(duì)。

作為本發(fā)明第一方面實(shí)施例的另一種可選的實(shí)現(xiàn)方式，所述方法還包括：

如果所述匹配細(xì)節(jié)點(diǎn)對(duì)的數(shù)量小于預(yù)設(shè)數(shù)量，根據(jù)所述第一脊線特征中的所述待配準(zhǔn)指紋的方向圖和所述待配準(zhǔn)指紋的周期圖以及所述第二脊線特征中的所述目標(biāo)指紋的方向圖和所述目標(biāo)指紋的周期圖，計(jì)算所述待配準(zhǔn)指紋相對(duì)于所述目標(biāo)指紋的最佳旋轉(zhuǎn)平移參數(shù)；

利用所述最佳旋轉(zhuǎn)平移參數(shù)擬合所述第一變形模型，其中，所述第一變形模型為剛性變形模型。

作為本發(fā)明第一方面實(shí)施例的另一種可選的實(shí)現(xiàn)方式，所述獲取所述第一相位特征相對(duì)于所述第二相位特征的相位差異信息，包括：

利用所述第一變形模型對(duì)所述第一相位特征進(jìn)行變形；

將變形后的所述第一相位特征與所述第二相位特征進(jìn)行配準(zhǔn)，得到所述第一相位特征與所述第二相位特征之間的相位重合區(qū)域；

將所述相位重合區(qū)域的所述第一相位特征與所述第二相位特征直接相減，得到所述相位重合區(qū)域的原始相位差異；對(duì)所述相位重合區(qū)域的所述原始相位差異進(jìn)行相位解包裹，得到所述相位重合區(qū)域的相位差異信息。

作為本發(fā)明第一方面實(shí)施例的另一種可選的實(shí)現(xiàn)方式，所述獲取所述第一相位特征與所述第二相位特征之間的相位重合區(qū)域的相位差異信息，包括：

利用所述第一變形模型對(duì)所述第一相位特征進(jìn)行變形；

對(duì)變形后的所述第一相位特征和所述第二相位特征分別進(jìn)行相位解包裹，得到第三相位特征和第四相位特征；

將所述第三相位特征與所述第四相位特征進(jìn)行配準(zhǔn)得到所述第三相位特征與所述第四相位特征的相位重合區(qū)域；

將所述相位重合區(qū)域的所述第三相位特征與所述第四相位特征相減，得到所述第三相位特征與所述第四相位特征之間的所述相位差異信息。

作為本發(fā)明第一方面實(shí)施例的另一種可選的實(shí)現(xiàn)方式，所述根據(jù)所述相位差異信息對(duì)所述粗配準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，得到所述待配準(zhǔn)指紋與所述目標(biāo)指紋的最終配準(zhǔn)結(jié)果，包括：

根據(jù)所述相位差異信息計(jì)算所述待配準(zhǔn)指紋相對(duì)于所述目標(biāo)指紋的第二變形模型；

利用所述第二變形模型對(duì)應(yīng)的第二扭曲場(chǎng)，對(duì)所述粗配準(zhǔn)結(jié)果中的待配準(zhǔn)指紋進(jìn)行變形，得到所述最終配準(zhǔn)結(jié)果。

作為本發(fā)明第一方面實(shí)施例的另一種可選的實(shí)現(xiàn)方式，所述根據(jù)所述相位差異信息計(jì)算所述待配準(zhǔn)指紋相對(duì)于所述目標(biāo)指紋的第二變形模型，包括：

利用所述相位差異信息、所述第二脊線特征中的所述目標(biāo)指紋的方向場(chǎng)以及所述目標(biāo)指紋的周期圖，得到所述相位重合區(qū)域內(nèi)所述待配準(zhǔn)指紋第一點(diǎn)集相對(duì)于所述目標(biāo)指紋第二點(diǎn)集變形矢量；

其中，所述第一點(diǎn)集中包括所述相位重合區(qū)域內(nèi)所述待配準(zhǔn)指紋的所有像素點(diǎn)，所述第二點(diǎn)集包括所述目標(biāo)指紋中與所述第一點(diǎn)集對(duì)應(yīng)的各點(diǎn)；所述變形矢量包括變形強(qiáng)度和變形方向；所述變形矢量可分解為水平方向的第一變形量和垂直方向的第二變形量；

根據(jù)所述第一變形量和所述第二變形量，濾除所述相位重合區(qū)域內(nèi)所述第一點(diǎn)集中噪聲點(diǎn)，得到所述待配準(zhǔn)指紋的第三點(diǎn)集；

根據(jù)所述三點(diǎn)集，從所述第二點(diǎn)集中獲取所述目標(biāo)指紋的第四點(diǎn)集；

利用所述第三點(diǎn)集和所述第四點(diǎn)集進(jìn)行擬合得到所述第二變形模型。

作為本發(fā)明第一方面實(shí)施例的另一種可選的實(shí)現(xiàn)方式，所述利用所述第三點(diǎn)集和所述第四點(diǎn)集進(jìn)行擬合得到所述第二變形模型，包括：

按照預(yù)設(shè)的采樣間隔對(duì)所述第三點(diǎn)集和所述第四點(diǎn)集進(jìn)行采樣；

利用采樣后的所述第三點(diǎn)集和采樣后的所述第四點(diǎn)集進(jìn)行擬合得到所述第二變形模型。

作為本發(fā)明第一方面實(shí)施例的另一種可選的實(shí)現(xiàn)方式，所述第一變形量中變形強(qiáng)度的計(jì)算公式為：

以及

所述第二變形量中變形強(qiáng)度的計(jì)算公式為：

其中，dx(x,y)表示所述待配準(zhǔn)指紋中所述第一點(diǎn)集中在(x,y)位置上像素點(diǎn)，相對(duì)于所述第二點(diǎn)集中對(duì)應(yīng)點(diǎn)的水平方向的變形強(qiáng)度；

dy(x,y)表示所述待配準(zhǔn)指紋中所述第一點(diǎn)集在(x,y)位置上的像素點(diǎn)，相對(duì)于所述第二點(diǎn)集中對(duì)應(yīng)點(diǎn)的垂直方向的變形強(qiáng)度；

δφu(x,y)表示在(x,y)位置上的所述相位差異信息；

pr(x,y)表示所述目標(biāo)指紋的周期圖在(x,y)位置上的取值；

or(x,y)表示所述目標(biāo)指紋的方向場(chǎng)在(x,y)位置上的取值。

作為本發(fā)明第一方面實(shí)施例的另一種可選的實(shí)現(xiàn)方式，所述方法還包括：

將所述待配準(zhǔn)指紋和所述目標(biāo)指紋分別輸入到預(yù)設(shè)的帶通濾波器中，得到所述待配準(zhǔn)指紋的第一濾波指紋和所述目標(biāo)指紋的第二濾波指紋；

對(duì)所述第一濾波指紋和所述第二濾波指紋分別進(jìn)行四象限反正切運(yùn)算，得到所述第一相位特征和所述第二相位特征。

作為本發(fā)明第一方面實(shí)施例的另一種可選的實(shí)現(xiàn)方式，所述方法還包括：

所述帶通濾波器為復(fù)gabor濾波器。

本發(fā)明實(shí)施例的指紋配準(zhǔn)方法，通過(guò)提取待配準(zhǔn)指紋和目標(biāo)指紋的指紋特征，其中指紋特征包括脊線特征和相位特征，利用兩個(gè)指紋的脊線特征進(jìn)行粗配準(zhǔn)，然后獲取兩個(gè)指紋的相位特征在相位重合區(qū)域內(nèi)的相位差異信息，根據(jù)相位差異信息對(duì)粗配準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，得到兩個(gè)指紋的最終配準(zhǔn)結(jié)果。本實(shí)施例中，不再單純地依賴脊線特征進(jìn)行指紋配準(zhǔn)，在脊線特征的基礎(chǔ)上還增加了相位特征，并且進(jìn)行兩次配準(zhǔn)操作，可以提高指紋配準(zhǔn)的精度。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明第二方面實(shí)施例提出了一種指紋配準(zhǔn)裝置，包括：

存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的程序，所述處理器執(zhí)行如本發(fā)明第一方面實(shí)施例所述的指紋配準(zhǔn)方法。

本發(fā)明實(shí)施例的指紋配準(zhǔn)裝置，通過(guò)提取待配準(zhǔn)指紋和目標(biāo)指紋的指紋特征，其中指紋特征包括脊線特征和相位特征，利用兩個(gè)指紋的脊線特征進(jìn)行粗配準(zhǔn)，然后獲取兩個(gè)指紋的相位特征在相位重合區(qū)域內(nèi)的相位差異信息，根據(jù)相位差異信息對(duì)粗配準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，得到兩個(gè)指紋的最終配準(zhǔn)結(jié)果。本實(shí)施例中，不再單純地依賴脊線特征進(jìn)行指紋配準(zhǔn)，在脊線特征的基礎(chǔ)上還增加了相位特征，并且進(jìn)行兩次配準(zhǔn)操作，可以提高指紋配準(zhǔn)的精度。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第三方面實(shí)施例提出了一種非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，當(dāng)所述存儲(chǔ)介質(zhì)中的指令由服務(wù)器端的處理器被執(zhí)行時(shí)，使得服務(wù)器端能夠執(zhí)行一種指紋配準(zhǔn)方法，所述方法包括：

對(duì)所述待配準(zhǔn)指紋和所述目標(biāo)指紋進(jìn)行特征提取，得到所述待配準(zhǔn)指紋的第一指紋特征和所述目標(biāo)指紋的第二指紋特征；其中，所述第一指紋特征包括第一脊線特征和第一相位特征；所述第二指紋特征中包括第二脊線特征和第二相位特征；

基于所述第一脊線特征和所述第二脊線特征，對(duì)所述待配準(zhǔn)指紋與所述目標(biāo)指紋進(jìn)行粗配準(zhǔn)，得到粗配準(zhǔn)結(jié)果；

獲取所述第一相位特征與所述第二相位特征之間的相位重合區(qū)域的相位差異信息；

根據(jù)所述相位差異信息對(duì)所述粗配準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，得到所述待配準(zhǔn)指紋與所述目標(biāo)指紋的最終配準(zhǔn)結(jié)果。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第四方面實(shí)施例提出了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品中的指令處理器執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行一種指紋配準(zhǔn)方法，包括：

對(duì)所述待配準(zhǔn)指紋和所述目標(biāo)指紋進(jìn)行特征提取，得到所述待配準(zhǔn)指紋的第一指紋特征和所述目標(biāo)指紋的第二指紋特征；其中，所述第一指紋特征包括第一脊線特征和第一相位特征；所述第二指紋特征中包括第二脊線特征和第二相位特征；

基于所述第一脊線特征和所述第二脊線特征，對(duì)所述待配準(zhǔn)指紋與所述目標(biāo)指紋進(jìn)行粗配準(zhǔn)，得到粗配準(zhǔn)結(jié)果；

獲取所述第一相位特征與所述第二相位特征之間的相位重合區(qū)域的相位差異信息；

根據(jù)所述相位差異信息對(duì)所述粗配準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，得到所述待配準(zhǔn)指紋與所述目標(biāo)指紋的最終配準(zhǔn)結(jié)果。

本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種指紋配準(zhǔn)方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的第一脊線特征的示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的第二脊線特征的示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的第一相位特征和第二相位特征的示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的相位差異信息的示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種指紋配準(zhǔn)方法的流程示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種指紋配準(zhǔn)方法的流程示意圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的指紋配準(zhǔn)方法與現(xiàn)有指紋配準(zhǔn)方法的配準(zhǔn)結(jié)果的比較示意圖；

圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種指紋配準(zhǔn)方法的應(yīng)用示意圖；

圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種指紋配準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種指紋配準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

下面參考附圖描述本發(fā)明實(shí)施例的指紋配準(zhǔn)方法及裝置。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種指紋配準(zhǔn)方法的流程示意圖。如圖1所示，該指紋配準(zhǔn)方法包括以下步驟：

s101、獲取待配準(zhǔn)指紋和目標(biāo)指紋。

具體地，可以通過(guò)指紋采集裝置對(duì)待配準(zhǔn)指紋進(jìn)行采集。目標(biāo)指紋為預(yù)先采集的存儲(chǔ)在指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中的一個(gè)指紋。待配準(zhǔn)指紋與目標(biāo)指紋可以來(lái)源于同一個(gè)手指，也可以來(lái)源于不同的手指。本實(shí)施例中，以來(lái)源于同一個(gè)手指的指紋作為目標(biāo)指紋，對(duì)本實(shí)施例提供的指紋配準(zhǔn)方法進(jìn)行解釋說(shuō)明。當(dāng)然待配準(zhǔn)指紋可以與指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中的任意一個(gè)指紋做配準(zhǔn)。

例如，在利用指紋考勤打卡時(shí)，考勤機(jī)上存儲(chǔ)有多個(gè)指紋，但某一員工打卡時(shí)，可以在考勤機(jī)上錄入自己的指紋，該錄入的指紋即為待配準(zhǔn)指紋。待配準(zhǔn)指紋需要與考勤機(jī)上存儲(chǔ)的所有指紋進(jìn)行匹配，此時(shí)，考勤機(jī)上的任意一個(gè)指紋均可以作為目標(biāo)指紋。

s102、對(duì)待配準(zhǔn)指紋和目標(biāo)指紋進(jìn)行特征提取，得到待配準(zhǔn)指紋的第一指紋特征和目標(biāo)指紋的第二指紋特征。

其中，第一指紋特征包括第一脊線特征和第一相位特征，第二指紋特征中包括第二脊線特征和第二相位特征。

本實(shí)施例中，在獲取到待配準(zhǔn)指紋和目標(biāo)指紋后，可以對(duì)待配準(zhǔn)指紋和目標(biāo)指紋進(jìn)行特征提取，得到待配準(zhǔn)指紋的第一指紋特征和目標(biāo)指紋的第二指紋特征。第一指紋特征包括第一脊線特征和第一相位特征，第二指紋特征包括第二脊線特征和第二相位特征。

本實(shí)施例中，指紋的脊線特征可以包括：指紋的方向場(chǎng)和指紋的周期圖?？蛇x地，指紋的脊線特征可以包括：指紋的方向場(chǎng)和指紋的周期圖以及指紋的細(xì)節(jié)點(diǎn)。

具體地，采用圖像灰度梯度算法對(duì)待配準(zhǔn)指紋進(jìn)行計(jì)算得到待配準(zhǔn)指紋的方向圖，以及采用圖像灰度梯度算法對(duì)目標(biāo)指紋進(jìn)行計(jì)算得到目標(biāo)指紋的方向圖。進(jìn)一步地，采用區(qū)塊內(nèi)相鄰波峰平均距離的方式對(duì)待配準(zhǔn)指紋進(jìn)行估計(jì)，得到待配準(zhǔn)指紋的周期圖，以及采用區(qū)塊內(nèi)相鄰波峰平均距離的方式對(duì)目標(biāo)指紋進(jìn)行估計(jì)，得到目標(biāo)指紋的周期圖。進(jìn)一步地，采用細(xì)化圖的方式從待配準(zhǔn)指紋中提取該待配準(zhǔn)指紋的細(xì)節(jié)點(diǎn)，以及采用細(xì)化圖的方式從目標(biāo)指紋中提取該目標(biāo)指紋的細(xì)節(jié)點(diǎn)。通過(guò)上述特征提取可以得到待配準(zhǔn)指紋的第一脊線特征和目標(biāo)指紋的第二脊線特征。

圖2本發(fā)明實(shí)施例提供的第一脊線特征的示意圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的第二脊線特征的示意圖。其中，第一脊線特征中包括待配準(zhǔn)指紋的方向圖、周期圖和細(xì)節(jié)點(diǎn)。第二脊線特征中包括目標(biāo)指紋的方向圖、周期圖和細(xì)節(jié)點(diǎn)。

進(jìn)一步地，可以采用預(yù)設(shè)的帶通濾波器，優(yōu)選地，該帶通濾波器可以為二維的復(fù)伽柏(gabor)濾波器，提取待配準(zhǔn)指紋的第一相位特征以及目標(biāo)指紋的第二相位特征。具體地，將待配準(zhǔn)指紋和目標(biāo)指紋分別輸入到預(yù)設(shè)的帶通濾波器，例如復(fù)gabor濾波器中，得到待配準(zhǔn)指紋的第一濾波指紋和目標(biāo)指紋的第二濾波指紋。在獲取到第一濾波指紋和第二濾波指紋后，對(duì)第一中間指紋和第二中間指紋分別進(jìn)行四象限反正切運(yùn)算，得到待配準(zhǔn)指紋的第一相位特征和目標(biāo)指紋的第二相位特征。圖4本發(fā)明實(shí)施例提供的第一相位特征和第二相位特征的示意圖。

當(dāng)采用復(fù)gabor濾波器提取指紋的相位特征時(shí)，需要利用復(fù)gabor濾波器當(dāng)前所在位置對(duì)應(yīng)的指紋脊線的頻率及方向設(shè)置該復(fù)gabor濾波器的頻率及方向參數(shù)。

其中，二維的復(fù)gabor濾波器的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

其中，x,y分別表示濾波器中任意一個(gè)點(diǎn)的水平坐標(biāo)和垂直坐標(biāo)；將該點(diǎn)的x,y的取值，帶入到上述表達(dá)式，可以得到gabor濾波器在該點(diǎn)上的取值。

x0，y0分別為指紋中與濾波器中心所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的水平坐標(biāo)和垂直坐標(biāo)；

xθ，yθ分別為濾波器中的(x,y)點(diǎn)經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)后的水平坐標(biāo)和垂直坐標(biāo)；其中，θ這里只是作為一個(gè)標(biāo)記，可以替換為別的記號(hào)；

σx與σy分別為二維高斯函數(shù)在水平方向以及垂直方向的標(biāo)準(zhǔn)差；

p(x0，y0)為指紋的周期圖在位置(x0，y0)處的取值，o(x0，y0)為指紋的方向場(chǎng)在位置(x0,y0)處的取值。

通過(guò)二維的復(fù)gabor濾波器對(duì)指紋進(jìn)行濾波后，可以得到一個(gè)濾波指紋，從該濾波指紋中提取指紋的相位特征。相位特征的計(jì)算公式：

φ＝atan2(im[i*g],re[i*g])；

其中，atan2(.)是四象限反正切運(yùn)算，im[z]及re[z]是復(fù)信號(hào)z的虛部及實(shí)部。

s103、基于第一脊線特征和第二脊線特征，對(duì)待配準(zhǔn)指紋與目標(biāo)指紋進(jìn)行粗配準(zhǔn)，得到粗配準(zhǔn)結(jié)果。

具體地，在獲取到待配準(zhǔn)指紋的第一脊線特征和目標(biāo)指紋的第二脊線特征后，可以根據(jù)第一脊線特征和第二脊線特征，擬合待配準(zhǔn)指紋相對(duì)于目標(biāo)指紋的第一變形模型。進(jìn)一步地，根據(jù)第一變形模型可以得到待配準(zhǔn)指紋相對(duì)于目標(biāo)指紋的第一扭曲場(chǎng)，然后利用第一扭曲場(chǎng)對(duì)待配準(zhǔn)指紋進(jìn)行變形，將變形后的待配準(zhǔn)指紋與目標(biāo)指紋進(jìn)行粗配準(zhǔn)，得到待配準(zhǔn)指紋與目標(biāo)指紋之間的粗配準(zhǔn)結(jié)果。

本實(shí)施例中，當(dāng)指紋的脊線特征只包括指紋的方向場(chǎng)和周期圖時(shí)，根據(jù)第一脊線特征和第二脊線特征擬合得到的第一變形模型為剛性變形模型。而當(dāng)指紋的脊線特征包括指紋的方向場(chǎng)、周期圖和細(xì)節(jié)點(diǎn)時(shí)，根據(jù)第一脊線特征和第二脊線特征擬合得到的第一變形模型為彈性變形模型。

104、獲取第一相位特征與第二相位特征之間的相位重合區(qū)域的相位差異信息。

在獲取到第一相位特征與第二相位特征后，首先利用第一變形模型對(duì)第一相位特征進(jìn)行變形，將變形后的第一相位特征與第二相位特征進(jìn)行配準(zhǔn)，得到第一相位特征與第二相位特征之間的相位重合區(qū)域。

進(jìn)一步地，將相位重合區(qū)域的第一相位特征與第二相位特征直接相減，得到相位重合區(qū)域的原始相位差異，然后對(duì)相位重合區(qū)域的原始相位差異進(jìn)行相位解包裹，得到相位重合區(qū)域的相位差異信息。其中，該相位差異信息包括相位重合區(qū)域內(nèi)每個(gè)像素點(diǎn)的相位差異。圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的相位差異信息的示意圖。圖5中可以通過(guò)箭頭方向和箭頭長(zhǎng)度表示待配準(zhǔn)指紋的某一點(diǎn)相對(duì)于目標(biāo)指紋中對(duì)應(yīng)點(diǎn)的變形矢量。

可選地，利用第一變形模型對(duì)第一相位特征進(jìn)行變形，對(duì)變形后的第一相位特征和第二相位特征分別進(jìn)行相位解包裹，得到第三相位特征和第四相位特征，然后將第三相位特征與第四相位特征進(jìn)行配準(zhǔn)，得到第三相位特征與第四相位特征的相位重合區(qū)域，進(jìn)一步地，將該相位重合區(qū)域的第三相位特征與第四相位特征相減，得到第三相位特征與第四相位特征之間的相位差異信息。

實(shí)際應(yīng)用中，相位解包裹與路徑相關(guān)，不同的解包裹路徑可能導(dǎo)致不同的解包裹結(jié)果，因此，只進(jìn)行一次解包裹操作獲取到的相位差異信息更具有魯棒性，并且效率更高。

s105、根據(jù)相位差異信息對(duì)粗配準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，得到待配準(zhǔn)指紋與目標(biāo)指紋的最終配準(zhǔn)結(jié)果。

本實(shí)施例中，根據(jù)相位差異信息計(jì)算待配準(zhǔn)指紋相對(duì)于目標(biāo)指紋的第二變形模型。具體地，利用相位差異信息、第二脊線特征中的目標(biāo)指紋的方向場(chǎng)以及目標(biāo)指紋的周期圖，得到相位重合區(qū)域內(nèi)待配準(zhǔn)指紋第一點(diǎn)集相對(duì)于目標(biāo)指紋第二點(diǎn)集的變形矢量。

其中，第一點(diǎn)集包括相位重合區(qū)域內(nèi)待配準(zhǔn)指紋的所有像素點(diǎn)，第二點(diǎn)集包括目標(biāo)指紋中與第一點(diǎn)集對(duì)應(yīng)的各點(diǎn)；變形矢量包括變形的強(qiáng)度和方向；變形矢量可分解為水平方向的第一變形量和垂直方向的第二變形量。

其中，第一變形量中變形強(qiáng)度的計(jì)算公式為：

以及

第二變形量中變形強(qiáng)度的計(jì)算公式為：

其中，dx(x,y)表示待配準(zhǔn)指紋中第一點(diǎn)集在(x,y)位置上的像素點(diǎn)，相對(duì)于第二點(diǎn)集中對(duì)應(yīng)點(diǎn)在水平方向上的變形強(qiáng)度。

dy(x,y)表示待配準(zhǔn)指紋中第一點(diǎn)集在(x,y)位置上，相對(duì)于第二點(diǎn)集對(duì)應(yīng)點(diǎn)在垂直方向上的變形強(qiáng)度。

δφu(x,y)表示在(x,y)位置上的相位差異信息。

pr(x,y)表示目標(biāo)指紋的周期圖(x,y)位置上的取值；

or(x,y)表示目標(biāo)指紋的方向場(chǎng)(x,y)位置上的取值。

實(shí)際應(yīng)用中，采集到的指紋在某些位置可能質(zhì)量較低，或有較強(qiáng)的背景噪聲，導(dǎo)致某些位置求取的變形矢量與周圍區(qū)域的變形矢量有較大偏差，然而正常情況同一個(gè)區(qū)域內(nèi)的變形矢量應(yīng)該大致相同或相近。為了提高指紋配準(zhǔn)的精度，需要將濾出這些異常的變形矢量。

在獲取到相位重合區(qū)域內(nèi)待配準(zhǔn)指紋中每個(gè)像素點(diǎn)的第一變形量和第二變形量之后，可以根據(jù)第一變形量和第二變形量濾除第一點(diǎn)集中的噪聲點(diǎn)，得到相位重合區(qū)域內(nèi)的待配準(zhǔn)指紋的第三點(diǎn)集。

進(jìn)一步地，可以根據(jù)第三點(diǎn)集，從第二點(diǎn)集內(nèi)獲取目標(biāo)指紋的第四點(diǎn)集。具體地，從第三點(diǎn)集中任意選取一個(gè)像素點(diǎn)，根據(jù)該像素點(diǎn)所在位置，以及該位置所對(duì)應(yīng)的變形矢量，確定出與該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)指紋中的點(diǎn)。

當(dāng)為第三點(diǎn)集中所有點(diǎn)，確定出與自身對(duì)應(yīng)但屬于目標(biāo)指紋的點(diǎn)后，就可以利用這些確定出屬于目標(biāo)指紋的所有點(diǎn)構(gòu)成第四點(diǎn)集。

進(jìn)一步地，利用第三點(diǎn)集和第四點(diǎn)集進(jìn)行擬合，得到第二變形模型。其中，該第二變形模型可以為多項(xiàng)式模型、b樣條模型或薄板樣條模型(thinplatespline,tps)等擬合函數(shù)?？蛇x地，可以按照預(yù)設(shè)的采樣間隔對(duì)第三點(diǎn)集和第四點(diǎn)集進(jìn)行采樣，利用采樣后的第三點(diǎn)集和采樣后的第四點(diǎn)集進(jìn)行擬合得到第二變形模型。優(yōu)選地，采樣間隔可以為15個(gè)像素。

進(jìn)一步地，因?yàn)閐x及dy是浮點(diǎn)數(shù)，能夠使指紋的配準(zhǔn)精度達(dá)到亞像素級(jí)別。而且本實(shí)施例中扭曲變形是平緩的，即在一個(gè)小的鄰域內(nèi)變形強(qiáng)度不大，因此通過(guò)對(duì)dx及dy在水平及垂直方向上均勻采樣，可以提升算法效率，同時(shí)不會(huì)有顯著的精度損失。

在得到第二變形模型后，可以利用第二變形模型確定出待配準(zhǔn)指紋相對(duì)于目標(biāo)指紋的第二扭曲場(chǎng)，然后利用該第二扭曲場(chǎng)對(duì)粗配準(zhǔn)結(jié)果中的待配準(zhǔn)指紋進(jìn)行變形，得到最終配準(zhǔn)結(jié)果。

本實(shí)施例提出的指紋配準(zhǔn)方法，通過(guò)待配準(zhǔn)指紋和目標(biāo)指紋的脊線特征進(jìn)行粗配準(zhǔn)，利用兩個(gè)指紋的相位特征得到兩個(gè)指紋的相位差異信息，然后根據(jù)相位差異信息對(duì)粗配準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，得到兩個(gè)指紋的最終配準(zhǔn)結(jié)果。本實(shí)施例中，不再單純地依賴脊線特征進(jìn)行指紋配準(zhǔn)，在脊線特征的基礎(chǔ)上還增加了相位特征，并且進(jìn)行兩次配準(zhǔn)操作，可以提高指紋配準(zhǔn)的精度。

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種指紋配準(zhǔn)方法的流程示意圖。如圖6所示，該指紋配準(zhǔn)方法包括以下步驟：

s201、獲取待配準(zhǔn)指紋和目標(biāo)指紋。

s202、對(duì)待配準(zhǔn)指紋和目標(biāo)指紋進(jìn)行特征提取，得到待配準(zhǔn)指紋的第一指紋特征和目標(biāo)指紋的第二指紋特征。

其中，第一指紋特征中包括第一脊線特征和第一相位特征；第二指紋特征中包括第二脊線特征和第二相位特征。

本實(shí)施例中，第一脊線特征包括待配準(zhǔn)指紋的方向圖和周期圖，第二脊線特征包括目標(biāo)指紋的方向圖和周期圖。

關(guān)于特征提取的具體過(guò)程可參見(jiàn)上述實(shí)施例中相關(guān)內(nèi)容的記載，此處不再贅述。

s203、根據(jù)待配準(zhǔn)指紋的方向圖和周期圖以及目標(biāo)指紋的方向圖和周期圖，擬合待配準(zhǔn)指紋相對(duì)于目標(biāo)指紋的第一變形模型，其中第一變形模型為剛性變形模型。

具體地，可以對(duì)待配準(zhǔn)指紋的方向圖和周期圖與目標(biāo)指紋的方向圖和周期圖進(jìn)行分析，計(jì)算出待配準(zhǔn)指紋相對(duì)于目標(biāo)指紋的最佳旋轉(zhuǎn)平移參數(shù)，然后利用最佳旋轉(zhuǎn)平移參數(shù)擬合出第一變形模型。

s204、利用剛性變形模型對(duì)應(yīng)的第一扭曲場(chǎng)，對(duì)待配準(zhǔn)指紋進(jìn)行變形。

在獲取到剛性變形模型后，可以計(jì)算出該剛性變形模型對(duì)應(yīng)的第一扭曲場(chǎng)，然后利用該第一扭曲場(chǎng)對(duì)待配準(zhǔn)指紋進(jìn)行變形。例如，可以對(duì)待配準(zhǔn)指紋根據(jù)該第一扭曲場(chǎng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、平移等操作。

s205、將變形后待配準(zhǔn)指紋與目標(biāo)指紋進(jìn)行粗配準(zhǔn)，得到粗配準(zhǔn)結(jié)果。

s206、獲取第一相位特征與第二相位特征之間的相位重合區(qū)域的相位差異信息。

s207、根據(jù)相位差異信息對(duì)粗配準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，得到待配準(zhǔn)指紋與目標(biāo)指紋的最終配準(zhǔn)結(jié)果。

關(guān)于s205～s207的具體介紹可參見(jiàn)上述實(shí)施例中相關(guān)內(nèi)容的記載，此處不再贅述。

本實(shí)施例中，不再單純地依賴脊線特征進(jìn)行指紋配準(zhǔn)，在脊線特征的基礎(chǔ)上還增加了相位特征，并且進(jìn)行兩次配準(zhǔn)操作，可以提高指紋配準(zhǔn)的精度。

圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種指紋配準(zhǔn)方法的流程示意圖。如圖7所示，該指紋配準(zhǔn)方法包括以下步驟：

s301、獲取待配準(zhǔn)指紋和目標(biāo)指紋。

s302、對(duì)待配準(zhǔn)指紋和目標(biāo)指紋進(jìn)行特征提取，得到待配準(zhǔn)指紋的第一指紋特征和目標(biāo)指紋的第二指紋特征。

其中，第一指紋特征中包括第一脊線特征和第一相位特征；第二指紋特征中包括第二脊線特征和第二相位特征。

本實(shí)施例中，第一脊線特征包括待配準(zhǔn)指紋的方向圖、周期圖以及細(xì)節(jié)圖，第二脊線特征包括目標(biāo)指紋的方向圖、周期圖及細(xì)節(jié)圖。

s303、根據(jù)待配準(zhǔn)指紋的細(xì)節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)指紋的細(xì)節(jié)點(diǎn)，獲取待配準(zhǔn)指紋與目標(biāo)指紋之間的匹配細(xì)節(jié)點(diǎn)對(duì)。

具體地，根據(jù)第一脊線特征中的待配準(zhǔn)指紋的細(xì)節(jié)點(diǎn)與所述第二脊線特征中的所述指紋的細(xì)節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建細(xì)節(jié)點(diǎn)描述子，如細(xì)節(jié)點(diǎn)柱型碼描述子。進(jìn)一步地，利用匹配算法對(duì)細(xì)節(jié)點(diǎn)描述子進(jìn)行匹配，得到匹配細(xì)節(jié)點(diǎn)對(duì)。本實(shí)施例中，匹配算法可以為譜匹配算法或者匈牙利算法等。

s304、判斷匹配細(xì)節(jié)點(diǎn)對(duì)的數(shù)量是否大于或者等于預(yù)設(shè)數(shù)量。

本實(shí)施例中，根據(jù)配準(zhǔn)需求預(yù)先設(shè)置一個(gè)最少的匹配細(xì)節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)，該最少的匹配細(xì)節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)即為預(yù)設(shè)數(shù)量。在獲取到匹配細(xì)節(jié)點(diǎn)對(duì)之后，可以匹配細(xì)節(jié)點(diǎn)對(duì)與預(yù)設(shè)數(shù)量進(jìn)行比較，以判斷匹配細(xì)節(jié)點(diǎn)對(duì)是否大于或者等于預(yù)設(shè)數(shù)量。優(yōu)選地，最少匹配對(duì)數(shù)為4，即預(yù)設(shè)數(shù)量為4。

如果判斷出匹配細(xì)節(jié)點(diǎn)對(duì)的數(shù)量大于或者等于預(yù)設(shè)數(shù)量，則執(zhí)行s305；如果判斷出匹配細(xì)節(jié)點(diǎn)對(duì)的數(shù)量小于預(yù)設(shè)數(shù)量，則執(zhí)行s06。

s305、根據(jù)匹配細(xì)節(jié)點(diǎn)對(duì)擬合第一變形模型，其中，第一變形模型為彈性變形模型。

在獲取到彈性變形模型后，可以繼續(xù)執(zhí)行s308。

s306、根據(jù)待配準(zhǔn)指紋的方向圖和周期圖以及目標(biāo)指紋的方向圖和周期圖，計(jì)算待配準(zhǔn)指紋相對(duì)于目標(biāo)指紋的最佳旋轉(zhuǎn)平移參數(shù)。

s307、利用最佳旋轉(zhuǎn)平移參數(shù)擬合第一變形模型，其中，第一變形模型為剛性變形模型。

s308、利用第一變形模型對(duì)應(yīng)的第一扭曲場(chǎng)，對(duì)待配準(zhǔn)指紋進(jìn)行變形。

s309、將變形后待配準(zhǔn)指紋與目標(biāo)指紋進(jìn)行粗配準(zhǔn)，得到粗配準(zhǔn)結(jié)果。

s310、獲取第一相位特征與第二相位特征之間的相位重合區(qū)域的相位差異信息。

s311、根據(jù)相位差異信息對(duì)粗配準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，得到待配準(zhǔn)指紋與目標(biāo)指紋的最終配準(zhǔn)結(jié)果。

關(guān)于s309～s311的具體介紹可參見(jiàn)上述實(shí)施例中相關(guān)內(nèi)容的記載，此處不再贅述。

圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的指紋配準(zhǔn)方法與現(xiàn)有指紋配準(zhǔn)方法的配準(zhǔn)結(jié)果的比較示意圖。圖8中，每一行為一對(duì)待配準(zhǔn)指紋與目標(biāo)指紋的配準(zhǔn)結(jié)果比較示意。其中，第一列為目標(biāo)指紋，第二列為待配準(zhǔn)指紋，第三列為采用方向場(chǎng)進(jìn)行剛體變換后對(duì)待配準(zhǔn)指紋與目標(biāo)指紋進(jìn)行配準(zhǔn)后的配準(zhǔn)結(jié)果，第四列為待配準(zhǔn)指紋與目標(biāo)指紋經(jīng)過(guò)本實(shí)施例中粗配準(zhǔn)后配置的結(jié)果，第五列為為待配準(zhǔn)指紋與目標(biāo)指紋經(jīng)過(guò)本實(shí)施例提供的指紋配準(zhǔn)方法進(jìn)行精確配準(zhǔn)后的配準(zhǔn)結(jié)果。

為了能夠直觀的顯示配準(zhǔn)結(jié)果，配準(zhǔn)后指紋的細(xì)化圖被疊加在了目標(biāo)指紋的二值圖上，圖中粗線表示目標(biāo)指紋的二值圖，細(xì)線表示配準(zhǔn)后指紋的細(xì)化圖，深黑色的細(xì)線表示兩個(gè)指紋精確配準(zhǔn)的脊線，灰色的細(xì)線表示未配準(zhǔn)區(qū)域或兩個(gè)指紋的非公共區(qū)域。圖像右下角的兩個(gè)數(shù)字分別表示配準(zhǔn)后待配準(zhǔn)指紋與目標(biāo)指紋的匹配分?jǐn)?shù)及相關(guān)系數(shù)。從圖8可知，通過(guò)本實(shí)施例提供的指紋配準(zhǔn)方法進(jìn)行指紋配準(zhǔn)后，待配準(zhǔn)指紋與目標(biāo)指紋在相互重合區(qū)域不僅能夠?qū)⒓?xì)節(jié)點(diǎn)對(duì)齊，而且能夠?qū)⑺屑咕€對(duì)齊。另外，指紋配準(zhǔn)的匹配分?jǐn)?shù)及相關(guān)系數(shù)與剛體配準(zhǔn)及粗配準(zhǔn)相比都有很大的提高。

本實(shí)施例中，不再單純地依賴脊線特征進(jìn)行指紋配準(zhǔn)，在脊線特征的基礎(chǔ)上還增加了相位特征，并且進(jìn)行兩次配準(zhǔn)操作，可以提高指紋配準(zhǔn)的精度。

圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種指紋配準(zhǔn)方法的應(yīng)用示意圖。圖9以圖像的形式解釋說(shuō)明本實(shí)施例提供的指紋配準(zhǔn)方法。首先得到待配準(zhǔn)指紋和目標(biāo)指紋，然后對(duì)兩個(gè)指紋進(jìn)行特征提取，得到兩個(gè)指紋的指紋特征，即待配準(zhǔn)指紋的第一指紋特征和目標(biāo)指紋的第二指紋特征。其中，第一指紋特征中包括待配準(zhǔn)指紋的方向圖、周期圖和細(xì)節(jié)點(diǎn)以及第一相位特征。第二指紋特征中包括目標(biāo)指紋的方向圖、周期圖和細(xì)節(jié)點(diǎn)以及第二相位特征。

進(jìn)一步地，根據(jù)待配準(zhǔn)指紋的方向圖、周期圖和細(xì)節(jié)點(diǎn)以及目標(biāo)指紋的方向圖、周期圖和細(xì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行粗配準(zhǔn)，得到粗配準(zhǔn)結(jié)果。進(jìn)一步地，將待配準(zhǔn)指紋的第一相位特征與目標(biāo)指紋的第二相位特征進(jìn)行粗配準(zhǔn)，得到兩個(gè)指紋的相位特征的粗配準(zhǔn)結(jié)果，然后利用相位解包裹的方法獲取到兩個(gè)指紋的相位重合區(qū)域，進(jìn)一步地，可以獲取到相位重合區(qū)域內(nèi)待配準(zhǔn)指紋的第三點(diǎn)集，然后根據(jù)該第三點(diǎn)集可以確定目標(biāo)指紋的第四點(diǎn)集，進(jìn)而可以擬合出薄樣板條紋(thinplatespline，簡(jiǎn)稱tps)模型，利用該tps模型來(lái)調(diào)整粗配準(zhǔn)結(jié)果，得到待配準(zhǔn)指紋與目標(biāo)指紋的最終配準(zhǔn)結(jié)果。

圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種指紋配準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖10所示，該指紋配準(zhǔn)裝置包括：處理器11和存儲(chǔ)器12。

處理器11，用于獲取待配準(zhǔn)指紋和目標(biāo)指紋，對(duì)所述待配準(zhǔn)指紋和所述目標(biāo)指紋進(jìn)行特征提取，得到所述待配準(zhǔn)指紋的第一指紋特征和所述目標(biāo)指紋的第二指紋特征，基于所述第一脊線特征和所述第二脊線特征，對(duì)所述待配準(zhǔn)指紋與所述目標(biāo)指紋進(jìn)行粗配準(zhǔn)，得到粗配準(zhǔn)結(jié)果，獲取所述第一相位特征與所述第二相位特征之間的相位重合區(qū)域的相位差異信息，以及根據(jù)所述相位差異信息對(duì)所述粗配準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，得到所述待配準(zhǔn)指紋與所述目標(biāo)指紋的最終配準(zhǔn)結(jié)果；其中，所述第一指紋特征包括第一脊線特征和第一相位特征；所述第二指紋特征中包括第二脊線特征和第二相位特征。

進(jìn)一步地，處理器11，具體用于根據(jù)所述第一脊線特征和所述第二脊線特征，擬合所述待配準(zhǔn)指紋相對(duì)于所述目標(biāo)指紋的第一變形模型，利用所述第一變形模型對(duì)應(yīng)的所述第一扭曲場(chǎng)，對(duì)所述待配準(zhǔn)指紋進(jìn)行變形，以及將變形后所述待配準(zhǔn)指紋與所述目標(biāo)指紋進(jìn)行粗配準(zhǔn)，得到所述粗配準(zhǔn)結(jié)果。

進(jìn)一步地，當(dāng)指紋的脊線特征包括：指紋的方向場(chǎng)、指紋的周期圖時(shí)，所述第一變形模型為剛性變形模型。

進(jìn)一步地，當(dāng)指紋的脊線特征包括：指紋的方向場(chǎng)、指紋的周期圖以及指紋的細(xì)節(jié)點(diǎn)時(shí)，處理器11，具體用于根據(jù)所述第一脊線特征中所述指紋的細(xì)節(jié)點(diǎn)和所述第二脊線特征中所述指紋的細(xì)節(jié)點(diǎn)，獲取所述待配準(zhǔn)指紋與所述目標(biāo)指紋之間的匹配細(xì)節(jié)點(diǎn)對(duì)，如果所述匹配細(xì)節(jié)點(diǎn)對(duì)的數(shù)量大于或者等于預(yù)設(shè)數(shù)量，則根據(jù)所述匹配細(xì)節(jié)點(diǎn)對(duì)擬合所述第一變形模型，其中，所述第一變形模型為彈性變形模型。

進(jìn)一步地，處理器11，具體用于根據(jù)所述第一脊線特征中的所述待配準(zhǔn)指紋的細(xì)節(jié)點(diǎn)與所述第二脊線特征中的所述目標(biāo)指紋的細(xì)節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建細(xì)節(jié)點(diǎn)描述子，利用匹配算法對(duì)細(xì)節(jié)點(diǎn)描述子進(jìn)行匹配，得到所述匹配細(xì)節(jié)點(diǎn)對(duì)。

進(jìn)一步地，處理器11，還用于如果所述匹配細(xì)節(jié)點(diǎn)對(duì)的數(shù)量小于預(yù)設(shè)數(shù)量，根據(jù)所述第一脊線特征中的所述待配準(zhǔn)指紋的方向圖和所述待配準(zhǔn)指紋的周期圖以及所述第二脊線特征中的所述目標(biāo)指紋的方向圖和所述目標(biāo)指紋的周期圖，計(jì)算所述待配準(zhǔn)指紋相對(duì)于所述目標(biāo)指紋的最佳旋轉(zhuǎn)平移參數(shù)，利用所述最佳旋轉(zhuǎn)平移參數(shù)擬合所述第一變形模型，其中，所述第一變形模型為剛性變形模型。

進(jìn)一步地，處理器11，具體用于利用所述第一變形模型對(duì)所述第一相位特征進(jìn)行變形，將變形后的所述第一相位特征與所述第二相位特征進(jìn)行配準(zhǔn)，得到所述第一相位特征與所述第二相位特征之間的相位重合區(qū)域，將所述相位重合區(qū)域的所述第一相位特征與所述第二相位特征直接相減，得到所述相位重合區(qū)域的原始相位差異，對(duì)所述相位重合區(qū)域的所述原始相位差異進(jìn)行相位解包裹，得到所述相位重合區(qū)域的相位差異信息。

進(jìn)一步地，處理器11，具體用于利用所述第一變形模型對(duì)所述第一相位特征進(jìn)行變形，對(duì)變形后的所述第一相位特征和所述第二相位特征分別進(jìn)行相位解包裹，得到第三相位特征和第四相位特征，將所述第三相位特征與所述第四相位特征進(jìn)行配準(zhǔn)，得到所述第三相位特征與所述第四相位特征的相位重合區(qū)域，將所述相位重合區(qū)域的所述第三相位特征與所述第四相位特征相減，得到所述第三相位特征與所述第四相位特征之間的所述相位差異信息。

進(jìn)一步地，處理器11，具體用于根據(jù)所述相位差異信息計(jì)算所述待配準(zhǔn)指紋相對(duì)于所述目標(biāo)指紋的第二變形模型，利用所述第二變形模型對(duì)應(yīng)的第二扭曲場(chǎng)，對(duì)所述粗配準(zhǔn)結(jié)果中的待配準(zhǔn)指紋進(jìn)行變形，得到所述最終配準(zhǔn)結(jié)果。

進(jìn)一步地，處理器11，具體用于利用所述相位差異信息、所述第二脊線特征中的所述目標(biāo)指紋的方向場(chǎng)以及所述目標(biāo)指紋的周期圖，得到所述相位重合區(qū)域內(nèi)所述待配準(zhǔn)指紋第一點(diǎn)集相對(duì)于所述目標(biāo)指紋第二點(diǎn)集的變形矢量，根據(jù)所述第一變形量和所述第二變形量，濾除所述第一點(diǎn)集中噪聲點(diǎn)，得到所述待配準(zhǔn)指紋的第三點(diǎn)集，根據(jù)所述第三點(diǎn)集，從第二點(diǎn)集中獲取所述目標(biāo)指紋的第四點(diǎn)集，利用所述第三點(diǎn)集和所述第四點(diǎn)集進(jìn)行擬合得到所述第二變形模型。

其中，所述第一點(diǎn)集包括所述相位重合區(qū)域內(nèi)所述待配準(zhǔn)指紋的所有像素點(diǎn)，所述第二點(diǎn)集包括所述目標(biāo)指紋中與所述第一點(diǎn)集對(duì)應(yīng)的各點(diǎn)；所述變形矢量包括變形的強(qiáng)度和方向；所述變形矢量可分解為水平方向的第一變形量和垂直方向的第二變形量。

進(jìn)一步地，處理器11，具體用于按照預(yù)設(shè)的采樣間隔對(duì)所述第三點(diǎn)集和所述第四點(diǎn)集進(jìn)行采樣，利用采樣后的所述第三點(diǎn)集和采樣后的所述第第四點(diǎn)集進(jìn)行擬合得到所述第二變形模型。

進(jìn)一步地，第一變形量中變形強(qiáng)度的計(jì)算公式為：

以及

進(jìn)一步地，第二變形量中變形強(qiáng)度的計(jì)算公式為：

其中，dx(x,y)表示所述第一點(diǎn)集在(x,y)位置上的像素點(diǎn)，相對(duì)于所述第二點(diǎn)集中對(duì)應(yīng)點(diǎn)在水平方向上的變形強(qiáng)度；

dy(x,y)表示所述第一點(diǎn)集在(x,y)位置上的像素點(diǎn)，相對(duì)于所述第二點(diǎn)集對(duì)應(yīng)點(diǎn)在垂直方向上的變形強(qiáng)度；

δφu(x,y)表示在(x,y)位置上的所述相位差異信息；

pr(x,y)表示所述目標(biāo)指紋的周期圖在(x,y)位置上的取值；

or(x,y)表示所述目標(biāo)指紋的方向場(chǎng)在(x,y)位置上的取值。

進(jìn)一步地，處理器11，具體用于將所述待配準(zhǔn)指紋和所述目標(biāo)指紋分別輸入到預(yù)設(shè)的帶通濾波器中，得到所述待配準(zhǔn)指紋的第一濾波指紋和所述目標(biāo)指紋的第二濾波指紋，對(duì)所述第一濾波指紋和所述第二濾波指紋分別進(jìn)行四象限反正切運(yùn)算，得到所述第一相位特征和所述第二相位特征。

優(yōu)選地，帶通濾波器為復(fù)gabor濾波器。

處理器11和存儲(chǔ)器12可以通過(guò)總線相互連接并完成相互間的通信。所述總線可以是工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)(industrystandardarchitecture，簡(jiǎn)稱為isa)總線、外部設(shè)備互連(peripheralcomponent，簡(jiǎn)稱為pci)總線或擴(kuò)展工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)(extendedindustrystandardarchitecture，簡(jiǎn)稱為eisa)總線等。所述總線可以分為地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線等。為便于表示，圖10中僅用一條粗線表示，但并不表示僅有一根總線或一種類型的總線。

處理器11可能是一個(gè)中央處理器(centralprocessingunit，簡(jiǎn)稱為cpu)，或者是特定集成電路(applicationspecificintegratedcircuit，簡(jiǎn)稱為asic)，或者是被配置成實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)集成電路。

本實(shí)施例提出的指紋配準(zhǔn)裝置，通過(guò)待配準(zhǔn)指紋和目標(biāo)指紋的脊線特征進(jìn)行粗配準(zhǔn)，利用兩個(gè)指紋的相位特征得到兩個(gè)指紋的相位差異信息，然后根據(jù)相位差異信息對(duì)粗配準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，得到兩個(gè)指紋的最終配準(zhǔn)結(jié)果。本實(shí)施例中，不再單純地依賴脊線特征進(jìn)行指紋配準(zhǔn)，在脊線特征的基礎(chǔ)上還增加了相位特征，并且進(jìn)行兩次配準(zhǔn)操作，可以提高指紋配準(zhǔn)的精度。

圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種指紋配準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖11所示，該指紋配準(zhǔn)裝置包括：指紋獲取模塊21、特征提取模塊22、粗配準(zhǔn)模塊23、相位處理模塊24和精配準(zhǔn)模塊25。

具體地，指紋獲取模塊21，用于獲取待配準(zhǔn)指紋和目標(biāo)指紋。

特征提取模塊22，用于對(duì)所述待配準(zhǔn)指紋和所述目標(biāo)指紋進(jìn)行特征提取，得到所述待配準(zhǔn)指紋的第一指紋特征和所述目標(biāo)指紋的第二指紋特征。

其中，所述第一指紋特征包括第一脊線特征和第一相位特征；所述第二指紋特征中包括第二脊線特征和第二相位特征。

粗配準(zhǔn)模塊23，用于基于所述第一脊線特征和所述第二脊線特征，對(duì)所述待配準(zhǔn)指紋與所述目標(biāo)指紋進(jìn)行粗配準(zhǔn)，得到粗配準(zhǔn)結(jié)果。

相位處理模塊24，用于獲取所述第一相位特征與所述第二相位特征之間的相位重合區(qū)域的相位差異信息。

精配準(zhǔn)模塊25，用于根據(jù)所述相位差異信息對(duì)所述粗配準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，得到所述待配準(zhǔn)指紋與所述目標(biāo)指紋的最終配準(zhǔn)結(jié)果。

進(jìn)一步地，粗配準(zhǔn)模塊23，具體用于根據(jù)所述第一脊線特征和所述第二脊線特征，擬合所述待配準(zhǔn)指紋相對(duì)于所述目標(biāo)指紋的第一變形模型，利用所述第一變形模型對(duì)應(yīng)的所述第一扭曲場(chǎng)，對(duì)所述待配準(zhǔn)指紋進(jìn)行變形，以及將變形后所述待配準(zhǔn)指紋與所述目標(biāo)指紋進(jìn)行粗配準(zhǔn)，得到所述粗配準(zhǔn)結(jié)果。

進(jìn)一步地，當(dāng)指紋的脊線特征包括：指紋的方向場(chǎng)、指紋的周期圖時(shí)，所述第一變形模型為剛性變形模型。

進(jìn)一步地，當(dāng)指紋的脊線特征包括：指紋的方向場(chǎng)、指紋的周期圖以及指紋的細(xì)節(jié)點(diǎn)時(shí)，粗配準(zhǔn)模塊23，具體用于根據(jù)所述第一脊線特征中所述指紋的細(xì)節(jié)點(diǎn)和所述第二脊線特征中所述指紋的細(xì)節(jié)點(diǎn)，獲取所述待配準(zhǔn)指紋與所述目標(biāo)指紋之間的匹配細(xì)節(jié)點(diǎn)對(duì)，如果所述匹配細(xì)節(jié)點(diǎn)對(duì)的數(shù)量大于或者等于預(yù)設(shè)數(shù)量，則根據(jù)所述匹配細(xì)節(jié)點(diǎn)對(duì)擬合所述第一變形模型，其中，所述第一變形模型為彈性變形模型。

進(jìn)一步地，粗配準(zhǔn)模塊23，具體用于根據(jù)所述第一脊線特征中的所述待配準(zhǔn)指紋的細(xì)節(jié)點(diǎn)與所述第二脊線特征中的所述目標(biāo)指紋的細(xì)節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建細(xì)節(jié)點(diǎn)描述子，利用匹配算法對(duì)細(xì)節(jié)點(diǎn)描述子進(jìn)行匹配，得到所述匹配細(xì)節(jié)點(diǎn)對(duì)。

進(jìn)一步地，粗配準(zhǔn)模塊23還用于如果所述匹配細(xì)節(jié)點(diǎn)對(duì)的數(shù)量小于預(yù)設(shè)數(shù)量，根據(jù)所述第一脊線特征中的所述待配準(zhǔn)指紋的方向圖和所述待配準(zhǔn)指紋的周期圖以及所述第二脊線特征中的所述目標(biāo)指紋的方向圖和所述目標(biāo)指紋的周期圖，計(jì)算所述待配準(zhǔn)指紋相對(duì)于所述目標(biāo)指紋的最佳旋轉(zhuǎn)平移參數(shù)，利用所述最佳旋轉(zhuǎn)平移參數(shù)擬合所述第一變形模型，其中，所述第一變形模型為剛性變形模型。

進(jìn)一步地，相位處理模塊24，具體用于利用所述第一變形模型對(duì)所述第一相位特征進(jìn)行變形，將變形后的所述第一相位特征與所述第二相位特征進(jìn)行配準(zhǔn)，得到所述第一相位特征與所述第二相位特征之間的相位重合區(qū)域，將所述相位重合區(qū)域的所述第一相位特征與所述第二相位特征直接相減，得到所述相位重合區(qū)域的原始相位差異，對(duì)所述相位重合區(qū)域的所述原始相位差異進(jìn)行相位解包裹，得到所述相位重合區(qū)域的相位差異信息。

進(jìn)一步地，相位處理模塊24，具體用于利用所述第一變形模型對(duì)所述第一相位特征進(jìn)行變形，對(duì)變形后的所述第一相位特征和所述第二相位特征分別進(jìn)行相位解包裹，得到第三相位特征和第四相位特征，將所述第三相位特征與所述第四相位特征進(jìn)行配準(zhǔn)，得到所述第三相位特征與所述第四相位特征的相位重合區(qū)域，將所述相位重合區(qū)域的所述第三相位特征與所述第四相位特征相減，得到所述第三相位特征與所述第四相位特征之間的所述相位差異信息。

進(jìn)一步地，精配準(zhǔn)模塊25，具體用于根據(jù)所述相位差異信息計(jì)算所述待配準(zhǔn)指紋相對(duì)于所述目標(biāo)指紋的第二變形模型，利用所述第二變形模型對(duì)應(yīng)的第二扭曲場(chǎng)，對(duì)所述粗配準(zhǔn)結(jié)果中的待配準(zhǔn)指紋進(jìn)行變形，得到所述最終配準(zhǔn)結(jié)果。

進(jìn)一步地，精配準(zhǔn)模塊25，具體用于利用所述相位差異信息、所述第二脊線特征中的所述目標(biāo)指紋的方向場(chǎng)以及所述目標(biāo)指紋的周期圖，得到所述相位重合區(qū)域內(nèi)所述待配準(zhǔn)指紋第一點(diǎn)集相對(duì)于所述目標(biāo)指紋第二點(diǎn)集的變形矢量，根據(jù)所述第一變形量和所述第二變形量，濾除第一點(diǎn)集中的噪聲點(diǎn)，得到所述待配準(zhǔn)指紋的第三點(diǎn)集，根據(jù)所述第三點(diǎn)集，從所述第二點(diǎn)集內(nèi)獲取所述目標(biāo)指紋的第四點(diǎn)集，利用所述第三點(diǎn)集和所述第四點(diǎn)集進(jìn)行擬合得到所述第二變形模型。

其中，所述第一點(diǎn)集包括所述相位重合區(qū)域內(nèi)所述待配準(zhǔn)指紋的所有像素點(diǎn)，所述第二點(diǎn)集包括所述目標(biāo)指紋中與所述第一點(diǎn)集對(duì)應(yīng)的各點(diǎn)；所述變形矢量包括變形的強(qiáng)度和方向；所述變形矢量可分解為水平方向的第一變形量和垂直方向的第二變形量。

進(jìn)一步地，精配準(zhǔn)模塊25，具體用于按照預(yù)設(shè)的采樣間隔對(duì)所述第三點(diǎn)集和所述第四點(diǎn)集進(jìn)行采樣，利用采樣后的所述第三點(diǎn)集和采樣后的所述第四點(diǎn)集進(jìn)行擬合得到所述第二變形模型。

進(jìn)一步地，第一變形量中變形強(qiáng)度的計(jì)算公式為：

以及

進(jìn)一步地，第二變形量中變形強(qiáng)度的計(jì)算公式為：

其中，dx(x,y)表示所述第一點(diǎn)集中在(x,y)位置上的像素點(diǎn)，相對(duì)于所述第二點(diǎn)集中對(duì)應(yīng)點(diǎn)在水平方向上的變形強(qiáng)度；

dy(x,y)表示所述第一點(diǎn)集中在(x,y)位置上的像素點(diǎn)，相對(duì)于所述第二點(diǎn)集中對(duì)應(yīng)點(diǎn)在垂直方向上的變形強(qiáng)度；

δφu(x,y)表示在(x,y)位置上的所述相位差異信息；

pr(x,y)表示所述目標(biāo)指紋的周期圖在(x,y)位置上的取值；

or(x,y)表示所述目標(biāo)指紋的方向場(chǎng)在(x,y)位置上的取值。

進(jìn)一步地，特征提取模塊22，具體用于將所述待配準(zhǔn)指紋和所述目標(biāo)指紋分別輸入到預(yù)設(shè)的帶通濾波器中，得到所述待配準(zhǔn)指紋的第一濾波指紋和所述目標(biāo)指紋的第二濾波指紋，對(duì)所述第一濾波指紋和所述第二濾波指紋分別進(jìn)行四象限反正切運(yùn)算，得到所述第一相位特征和所述第二相位特征。優(yōu)選地，帶通濾波器為復(fù)gabor濾波器。

本實(shí)施例提出的指紋配準(zhǔn)裝置，通過(guò)待配準(zhǔn)指紋和目標(biāo)指紋的脊線特征進(jìn)行粗配準(zhǔn)，利用兩個(gè)指紋的相位特征得到兩個(gè)指紋的相位差異信息，然后根據(jù)相位差異信息對(duì)粗配準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，得到兩個(gè)指紋的最終配準(zhǔn)結(jié)果。本實(shí)施例中，不再單純地依賴脊線特征進(jìn)行指紋配準(zhǔn)，在脊線特征的基礎(chǔ)上還增加了相位特征，并且進(jìn)行兩次配準(zhǔn)操作，可以提高指紋配準(zhǔn)的精度。

在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書(shū)中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。

流程圖中或在此以其他方式描述的任何過(guò)程或方法描述可以被理解為，表示包括一個(gè)或更多個(gè)用于實(shí)現(xiàn)定制邏輯功能或過(guò)程的步驟的可執(zhí)行指令的代碼的模塊、片段或部分，并且本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的范圍包括另外的實(shí)現(xiàn)，其中可以不按所示出或討論的順序，包括根據(jù)所涉及的功能按基本同時(shí)的方式或按相反的順序，來(lái)執(zhí)行功能，這應(yīng)被本發(fā)明的實(shí)施例所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。

在流程圖中表示或在此以其他方式描述的邏輯和/或步驟，例如，可以被認(rèn)為是用于實(shí)現(xiàn)邏輯功能的可執(zhí)行指令的定序列表，可以具體實(shí)現(xiàn)在任何計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中，以供指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備(如基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)、包括處理器的系統(tǒng)或其他可以從指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備取指令并執(zhí)行指令的系統(tǒng))使用，或結(jié)合這些指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備而使用。就本說(shuō)明書(shū)而言，"計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)"可以是任何可以包含、存儲(chǔ)、通信、傳播或傳輸程序以供指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備或結(jié)合這些指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備而使用的裝置。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的更具體的示例(非窮盡性列表)包括以下：具有一個(gè)或多個(gè)布線的電連接部(電子裝置)，便攜式計(jì)算機(jī)盤(pán)盒(磁裝置)，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)，只讀存儲(chǔ)器(rom)，可擦除可編輯只讀存儲(chǔ)器(eprom或閃速存儲(chǔ)器)，光纖裝置，以及便攜式光盤(pán)只讀存儲(chǔ)器(cdrom)。另外，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)甚至可以是可在其上打印所述程序的紙或其他合適的介質(zhì)，因?yàn)榭梢岳缤ㄟ^(guò)對(duì)紙或其他介質(zhì)進(jìn)行光學(xué)掃描，接著進(jìn)行編輯、解譯或必要時(shí)以其他合適方式進(jìn)行處理來(lái)以電子方式獲得所述程序，然后將其存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中。

應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的各部分可以用硬件、軟件、固件或它們的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。在上述實(shí)施方式中，多個(gè)步驟或方法可以用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中且由合適的指令執(zhí)行系統(tǒng)執(zhí)行的軟件或固件來(lái)實(shí)現(xiàn)。如，如果用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)和在另一實(shí)施方式中一樣，可用本領(lǐng)域公知的下列技術(shù)中的任一項(xiàng)或他們的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)：具有用于對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)實(shí)現(xiàn)邏輯功能的邏輯門電路的離散邏輯電路，具有合適的組合邏輯門電路的專用集成電路，可編程門陣列(pga)，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(fpga)等。

本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法攜帶的全部或部分步驟是可以通過(guò)程序來(lái)指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲(chǔ)于一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，包括方法實(shí)施例的步驟之一或其組合。

此外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理模塊中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)模塊中。上述集成的模塊既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)。所述集成的模塊如果以軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，也可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。

上述提到的存儲(chǔ)介質(zhì)可以是只讀存儲(chǔ)器，磁盤(pán)或光盤(pán)等。盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。