自動指紋識別系統(tǒng)

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1、自 動 指 紋 識 別 系 統(tǒng) 第 一 章 指 紋 識 別 技 術(shù) 概 述 1.1指 紋 識 別 的 概 念a. 指 紋 識 別 就 是 利 用 人 的 指 紋 來 識 別 、 驗(yàn) 證 人 的身 份 ， 指 紋 具 有 唯 一 性 和 終 身 不 變 性b. 指 紋 識 別 是 一 種 生 物 特 征 識 別 技 術(shù) 。 生 物 特 征識 別 技 術(shù) 就 是 采 用 自 動 技 術(shù) 測 量 人 體 固 有 的 生理 特 性 和 行 為 特 征 ， 并 將 這 些 特 征 與 數(shù) 據(jù) 庫 的模 板 數(shù) 據(jù) 進(jìn) 行 比 較 來 進(jìn) 行 個(gè) 人 身 份 的 鑒 定 。 1.2 生 物 特 征 識 別

2、 的 需 滿 足 的 條 件a. 普 遍 性 ： 必 須 每 個(gè) 人 都 具 備 這 種 特 征b. 唯 一 性 ： 即 任 何 兩 個(gè) 人 的 特 征 是 不 一 樣c. 可 測 量 性 ： 此 特 征 可 測 量d. 穩(wěn) 定 性 ： 即 此 特 征 在 一 段 時(shí) 間 內(nèi) 不 改 變e. 可 操 作 性 ： 即 是 否 可 以 達(dá) 到 識 別 的 精 度 、 速 度和 健 壯 性 要 求f. 可 接 受 性 ： 即 人 們 對 這 種 特 征 識 別 的 準(zhǔn) 確 性 是否 接 受 目 前 的 生 物 識 別 技 術(shù) 主 要 有 手 形 識 別 、 指 紋 識 別 、人 臉 識 別 、 語

3、音 識 別 、 視 網(wǎng) 膜 識 別 、 虹 膜 識 別 、簽 名 識 別 等 。 1.3 數(shù) 字 指 紋1） 傳 統(tǒng) 指 紋 學(xué)傳 統(tǒng) 指 紋 學(xué) 工 作 內(nèi) 容 包 括 ：a. 建 立 指 紋 模 板 卡 片b. 采 集 指 紋 痕 跡c. 進(jìn) 行 指 紋 對 比 2） 數(shù) 字 指 紋 的 工 作 內(nèi) 容數(shù) 字 指 紋 的 工 作 內(nèi) 容 是 研 究 如 何 使 用 計(jì) 算 機(jī) 代 替人 工 ， 包 括 ：a. 自 動 化 建 立 指 紋 電 子 模 板 （ 取 代 傳 統(tǒng) 的 指 紋 模板 卡 片 ）b. 自 動 化 采 集 指 紋 電 子 樣 板 （ 取 代 傳 統(tǒng) 的 指 紋 痕跡 采

4、 集 ）c. 自 動 化 比 較 指 紋 電 子 樣 板 和 電 子 模 板 （ 取 代 傳統(tǒng) 的 指 紋 比 對 ） 。 自 動 化 建 立 指 紋 電 子 模 板指 紋 電 子 模 板 是 指 紋 模 板 卡 片 的 數(shù) 字 化 、 信 息 化和 電 子 化 ， 是 指 紋 圖 像 數(shù) 據(jù) 、 指 紋 特 征 數(shù) 據(jù) 、 指紋 類 型 數(shù) 據(jù) 、 指 紋 細(xì) 節(jié) 文 字 表 述 、 指 紋 持 有 人 身份 、 存 儲 格 式 等 信 息 的 集 合 。 自 動 化 采 集 指 紋 電 子 樣 板自 動 化 采 集 指 紋 樣 板 的 工 作 與 自 動 化 建 立 指 紋 電子 模 板

5、的 過 程 類 似 ， 主 要 是 指 紋 圖 像 數(shù) 據(jù) 、 指 紋特 征 數(shù) 據(jù) 以 及 指 紋 類 型 數(shù) 據(jù) 的 采 集 自 動 化 比 較 指 紋 電 子 樣 板 和 電 子 模 板自 動 化 比 較 指 紋 電 子 樣 板 和 電 子 模 板 是 把 指 紋 電子 樣 板 指 紋 特 征 拓 撲 數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu) 與 電 子 模 板 比 較 ，從 而 獲 得 指 紋 電 子 模 板 的 指 紋 細(xì) 節(jié) 文 字 描 述 、 指紋 持 有 人 身 份 、 指 紋 圖 像 數(shù) 據(jù) 的 過 程 。 這 和 傳 統(tǒng)指 紋 樣 板 與 模 板 的 比 對 目 的 是 一 樣 的 。 第 二 章

6、自 動 指 紋 識 別 系 統(tǒng) 2.1指 紋 特 征 的 定 義 及 分 類a. 總 體 特 征總 體 特 征 是 指 指 紋 紋 理 大 體 上 的 走 勢 和 方 向 ，是 我 們 肉 眼 就 能 分 辨 的 指 紋 特 征 。 包 括 ： 紋 形 、模 式 區(qū) 、 中 心 點(diǎn) 、 三 角 點(diǎn) 、 紋 數(shù) 等 。b. 局 部 特 征局 部 特 征 是 指 指 紋 上 的 細(xì) 節(jié) 點(diǎn) 特 征 。 局 部 特 征中 具 有 代 表 性 的 就 是 端 點(diǎn) 、 分 叉 點(diǎn) 和 折 點(diǎn) ， 豐富 多 彩 的 細(xì) 節(jié) 點(diǎn) 構(gòu) 成 了 我 們 每 個(gè) 人 迥 然 不 同 的指 紋 信 息 。 指 紋

7、局 部 特 征 ： 細(xì) 節(jié) 點(diǎn) 類 型 除 類 型 外 ， 指 紋 局 部 特 征 還 包 括 ：方 向 ： 紋 線 的 方 向 場 所 具 有 的 特 征曲 率 ： 曲 率 表 示 的 是 方 向 場 中 的 各 個(gè) 像 素點(diǎn) 的 一 階 導(dǎo) 數(shù)位 置 ： 是 指 在 坐 標(biāo) 系 中 指 紋 紋 線 像 素 點(diǎn) 的相 對 坐 標(biāo) 或 絕 對 坐 標(biāo) 2.2 指 紋 模 式根 據(jù) 指 紋 圖 像 的 信 息 維 度 ， 指 紋 模 式 如 下 表 。以 彩 色 圖 像 模 式 為 例 來 解 釋 信 息 維 度 ， 采 集 到 的 真實(shí) 指 紋 圖 像 像 素 點(diǎn) 為 256x360， 而 每

8、 個(gè) 像 素 點(diǎn) 都由 三 基 色 組 成 ， 每 種 顏 色 都 需 要 256個(gè) 字 節(jié) 來 描 述 ， 而 每 個(gè) 像 素 點(diǎn) 又 需 要 2.5個(gè) 字 節(jié) 來 標(biāo) 定 位 置 。 2.3 指 紋 模 式 的 表 示 方 法指 紋 模 式 有 數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu) 和 數(shù) 字 圖 像 文 件 兩 種 表 示 方 法 。a. 指 紋 模 式 的 數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu) 是 指 指 紋 特 征 模 式 的 拓 撲 結(jié) 構(gòu) ， 通過 將 中 心 點(diǎn) 或 三 角 點(diǎn) 、 端 點(diǎn) 或 交 叉 點(diǎn) 以 及 方 向 場 的 數(shù) 據(jù)集 合 起 來 ， 并 將 他 們 他 們 裝 配 成 指 紋 模 式 的 多 維 拓

9、 撲 結(jié)構(gòu) ， 從 而 完 整 、 精 確 的 描 述 了 該 指 紋 對 象 。b. 數(shù) 字 圖 像 文 件 是 一 種 適 合 指 紋 模 式 存 儲 和 傳 輸 的 一 維 數(shù)據(jù) 流 表 示 方 法 ， 利 用 數(shù) 字 圖 像 文 件 作 為 媒 介 載 體 ， 攜 帶方 便 。 2.4 自 動 指 紋 識 別 系 統(tǒng) 的 結(jié) 構(gòu)登 記 模 式 一 般 完 成 三 種 工 作 ： 新 指 紋 登 記 、 已 登 記指 紋 更 新 、 已 登 記 指 紋 的 刪 除 。 工 作 流 程 如 下 ： 將 指 紋 特 征 提 取 出 來 之 后 ，判 斷 是 否 為 登 記 模 式 ， 是 的

10、 話 講 指 紋 特 征提 取 圖 保 存 ； 如 果 不 是 則 為 對 比 模 式 ， 則將 采 集 的 指 紋 特 征 與 模 板 數(shù) 據(jù) 庫 中 預(yù) 先 保存 的 模 板 進(jìn) 行 比 對 ， 最 后 得 出 比 對 結(jié) 果 。 Thank You ！ 第 三 章 指 紋 識 別 的 預(yù) 處 理 3.1預(yù) 處 理 流 程 圖 3.2 指 紋 圖 像 分 割 GABOR濾 波 器 指 紋 分 割 法二 維 GABOR濾 波 器 空 域 表 達(dá) 式 ： 為 XY上 的 高 斯 標(biāo) 準(zhǔn) 差 ， 當(dāng) 其 越 大 時(shí) 圖 像 的平 滑 性 就 會 得 到 增 強(qiáng) 。 設(shè) 定 采 樣 點(diǎn) 的 坐 標(biāo)

11、 x,y同時(shí) 將 圖 像 分 為 幾 個(gè) 小 塊 ， 每 個(gè) 小 塊 的 邊 長 為 w,則 GABOR特 征 值 的 表 達(dá) 式 為 ： 其 中 I（ X,Y） 是采 樣 點(diǎn) 的 灰 度 值 。y GABOR特 征 值 的 標(biāo) 準(zhǔn) 差為 ：標(biāo) 準(zhǔn) 差 均 值 為 : 脊 線 方 向 的 特 征 值 遠(yuǎn) 遠(yuǎn) 大 于 其 他 方 向 上的 特 征 值 ， 可 以 取 均 值 的 一 個(gè) 百 分 比 作 為衡 量 標(biāo) 準(zhǔn) 區(qū) 分 背 景 塊 、 指 紋 塊 。 3.3 GABOR濾 波 器 增 強(qiáng) 法 原 理GABOR濾 波 器 是 一 種 帶通 濾 波 器 ， 具 有 良 好的 方 向 和 頻

12、率 選 擇 特性 。0度 方 向 的 GABOR濾 波器 函 數(shù) 圖 形 ： GABOR濾 波 器 的 頻 率 響 應(yīng) 圖 ： GABOR濾 波 器 的 參 數(shù) 、 f 、 、 分別 決 定 了 濾 波 器 通 帶 的 中 心 方 向 、 中 心 頻 率 、 頻率 通 帶 大 小 和 方 向 通 帶 的 大 小 。 根 據(jù) 正 弦 函 數(shù) 傅立 葉 變 換 的 性 質(zhì) ， 濾 波 器 頻 域 通 帶 的 中 心 方 向 與 垂 直 ； 中 心 頻 率 等 于 正 弦 波 的 頻 率 f； 根 據(jù) 高 斯 函數(shù) 傅 立 葉 變 換 的 性 質(zhì) ； 濾 波 器 的 頻 率 通 帶 大 小 等于 1

13、/ 方 向 通 帶 大 小 為 1/ 。 x yyx 局 部 指 紋 紋 線 近 似 平 面 正 弦 波 ， 其 傅 立 葉 頻譜 存 在 兩 個(gè) 峰 對 應(yīng) 紋 線 信 號 ， 峰 與 頻 譜 中 心 之 間的 距 離 對 應(yīng) 紋 線 的 頻 率 兩 個(gè) 峰 之 間 的 連 線 與 紋 線的 方 向 垂 直 。 采 用 與 局 部 紋 線 方 向 和 頻 率 相 同 的GABOR濾 波 器 對 局 部 指 紋 圖 像 進(jìn) 行 濾 波 ， 因 為 濾波 器 的 通 帶 正 好 與 兩 個(gè) 峰 重 合 ， 所 以 可 以 保 留 兩個(gè) 峰 ， 而 濾 掉 其 他 信 號 ， 從 而 實(shí) 現(xiàn) 紋

14、線 增 強(qiáng) 。 Thank You ！ 指 紋 識 別 的 最 終 目 的 是 能 夠 快 速 有 效 的 對 給 出 的指 紋 圖 像 進(jìn) 行 比 對 ， 一 幅 指 紋 源 圖 所 包 含 的 信 息 量 成千 上 億 ， 如 果 對 每 一 個(gè) 像 素 點(diǎn) 都 一 一 進(jìn) 行 匹 配 ， 耗 時(shí)太 長 且 工 作 量 巨 大 不 可 能 在 實(shí) 際 操 作 中 運(yùn) 用 。 因 此 ，圖 像 的 特 征 提 取 尤 為 重 要 。 第 四 章 指 紋 識 別 的 特 征 提 取 基 于 細(xì) 化 圖 像 的 處 理 方 法 對 二 值 圖 像 進(jìn) 行 細(xì) 化 處 理 ， 再 在 細(xì) 化 的

15、基 礎(chǔ) 上 依 據(jù) 指 紋 的特 征 結(jié) 構(gòu) 提 取 端 點(diǎn) 和 分 叉 點(diǎn) 。 依 據(jù) 指 紋 的 分 塊 紋 理 圖 像 對 其 上 的 脊 谷 線 進(jìn) 行 分 析 ， 根 據(jù)相 關(guān) 的 判 定 規(guī) 則 獲 取 細(xì) 節(jié) 點(diǎn) 。直 接 灰 度 圖 像 特 征 提 取 方 法 指 紋 識 別 特 征 提 取 的 主 要 方 法 有 ： 4.1 細(xì) 化 算 法v快 速 細(xì) 化 算 法v改 進(jìn) 的 OPTA算 法 壓 縮 圖 像 的 信 息 ， 突 出 指 紋 的 主 要 特 征 ， 減 少 了對 特 征 點(diǎn) 判 斷 的 復(fù) 雜 度 ， 縮 短 判 斷 時(shí) 間 。 常 用 的 算 法包 括 ： 4

16、.1.1 快 速 細(xì) 化 算 法v1， 遍 歷 整 幅 指 紋 圖 像 ， 找 出 圖 像 的 邊 界 點(diǎn) 。v2， 對 邊 界 點(diǎn) P針 對 其 3x3領(lǐng) 域 圖 ,得 到 兩 個(gè) 特 征 量 。 如 果 P點(diǎn) 滿 足 N C(P)為 2， 且 NZ(P)不 等 于 1且 小 于 6就 剔 除 。v3， 繼 續(xù) 尋 找 下 一 個(gè) 邊 界 點(diǎn) ， 直 到 沒 有 可 刪 除 的 點(diǎn) 為 止 。 4.1.2 改 進(jìn) 的 OPTA算 法 像 素 點(diǎn) 取 舍 判 斷 流 程 圖 統(tǒng) 一 模 板 消 除 模 板 保 留 模 板 4.2 基 于 細(xì) 節(jié) 圖 像 的 特 征 提 取v拒 真 率 =錯(cuò) 誤

17、 的 判 定 兩 幅 相 同 指 紋 為 不 同 指 紋 的 總 和 /識 別 圖 像 總 和 。v認(rèn) 假 率 =錯(cuò) 誤 的 判 定 兩 幅 不 同 指 紋 為 相 同 指 紋 的 總 和 /識 別 圖 像 總 和 。 可 以 看 出 ， 端 點(diǎn) 和 分 叉 點(diǎn) 占 據(jù) 的 百 分 比 最 大 ， 也 就 是 說 這 兩 種 類 的 特 征 點(diǎn) 是 手 指 指 紋 特 征 點(diǎn) 中 最 明 顯 的 兩 種 特 征 。 v端 點(diǎn) 提 取 ： 在 紋 線 端 點(diǎn) 像 素 模 型 的 九 點(diǎn) 圖 中 ， 如 果 中 心 黑 色 方 塊是 端 點(diǎn) ， 那 么 去 掉 中 心 黑 色 方 塊 后 ， 紋

18、線 只 剩 下 一 個(gè) 黑 色 方 塊 ， 周 圍 8個(gè) 點(diǎn) 兩 兩 相 鄰 的 兩 個(gè) 點(diǎn) 差 的 絕 對 值 之 和 就 是 2*255， 即 為 端 點(diǎn) 。v分 叉 點(diǎn) 提 取 ： 在 紋 線 端 點(diǎn) 像 素 模 型 的 九 點(diǎn) 圖 中 ， 如 果 中 心 黑 色 方塊 是 分 叉 點(diǎn) ， 那 么 去 掉 中 心 黑 色 方 塊 后 ， 紋 線 只 剩 下 3個(gè) 黑 色 方 塊 ， 端點(diǎn) 周 圍 8個(gè) 點(diǎn) 兩 兩 相 鄰 的 兩 個(gè) 點(diǎn) 差 的 絕 對 值 之 和 就 是 6*255， 即 為 分 叉 點(diǎn) 。 4.3 改 進(jìn) 的 特 征 提 取 算 法v第 一 步 ， 選 定 全 局 特

19、 征 點(diǎn) 。v第 二 步 ， 選 定 細(xì) 節(jié) 點(diǎn) 。 采 用 之 前 講 述 的 八 鄰 域 編 碼 算 法 。v第 三 步 ， 對 選 定 好 的 特 征 點(diǎn) 進(jìn) 行 去 偽 存 真 處 理 。 4.3.1 選 定 特 征 點(diǎn) 全 局 特 征 點(diǎn) 又 叫 奇 異 點(diǎn) ， 表 示 在 方 向 場 中 有 劇 烈 變 化 的 點(diǎn) ， 一 般 分為 中 心 點(diǎn) 和 三 角 點(diǎn) 。 其 中 中 心 點(diǎn) 指 的 是 紋 線 上 具 有 最 大 曲 率 的 點(diǎn) 。 對 中 心 點(diǎn) 選 定 的 算 法 有 Poincare索 引 算 法 、 點(diǎn) 方 向 一 致 性 度 量 法 、分 級 中 心 點(diǎn) 搜 索

20、 法 、 局 部 軸 對 稱 法 、 方 向 一 致 性 分 級 分 析 法 。 其 中 以 Poincare索 引 法 最 為 經(jīng) 典 。 Poincare索 引 法 vPoincare反 映 的 是 所 求 奇 異 點(diǎn) 附 近 方 向 場 變 化 的 程 度 ， 變 化劇 烈 的 方 向 場 附 近 往 往 有 奇 異 點(diǎn) 的 存 在 。vPoincare=0.5， 中 心 點(diǎn) 。vPoincare=-0.5， 中 心 點(diǎn) 。 Poincare公 式 Poincare索 引 法 為 了 便 于 計(jì) 算 機(jī) 實(shí) 現(xiàn) ， 采 用 5*5的 方 格 模 板 和 3*3的 方 格 模板 。 先 求

21、 得 Poincare值 后 得 到 備 選 奇 異 點(diǎn) ， 只 有 當(dāng)PoincareD 12D11.=Poincared1d2.d7d8時(shí) ， 才 認(rèn) 定 該 備 選 奇 異點(diǎn) 為 真 正 的 奇 異 點(diǎn) 。 在 閉 合 曲 線 班 上 任 取 一 點(diǎn) i(i)， (j)， 曲 線 包 圍 某 點(diǎn) (i，j)， Poincare索 引 變 形 公 式 如 下 : 4.3.2 去 偽 存 真 處 理 采 集 指 紋 時(shí) 所 使 用 的 設(shè) 備 和 環(huán) 境 影 響 干 擾 造 成 偽 特 征 點(diǎn) 。 主 要 有以 下 幾 種 :v(l)指 紋 紋 線 形 態(tài) 偽 特 征 點(diǎn)v(2)指 紋 邊

22、緣 區(qū) 域 偽 特 征 點(diǎn)v(3)指 紋 方 向 場 形 態(tài) 偽 特 征 點(diǎn)v(4)指 紋 紋 線 間 距 數(shù) 量 閡 值 偽 特 征 點(diǎn) 其 中 ， 第 (2)種 在 改 進(jìn) 后 的 分 割 算 法 中 得 到 有 效 的 去 除 ； 第 (3)種在 基 于 Gabor濾 波 增 強(qiáng) 算 法 的 規(guī) 格 化 過 程 中 得 到 有 效 的 清 除 ； 而 (4)則在 選 取 特 征 點(diǎn) 的 時(shí) 候 會 酌 情 參 考 。 針 對 第 （ 1） 中 的 偽 特 征 點(diǎn) 可 以 歸 為 以 下 4類 并 加 以 清 除 。 (l)間 斷 點(diǎn) :兩 提 取 的 特 征 端 點(diǎn) 之 間 距 離 小

23、于 一 個(gè) 特 定 范 圍 的 。(2)橋 :兩 提 取 的 特 征 分 叉 點(diǎn) 之 間 距 離 小 于 一 個(gè) 特 定 范 圍 的 。(3)傾 斜 角 度 滿 足 的 紋 線 上 ， 如 果 有 兩 特 征 點(diǎn) 距離 在 一 定 范 圍 內(nèi) ， 類 型 相 同 且 方 向 相 差 不 大 時(shí) ， 則 任 意 去 除 一 個(gè) 點(diǎn) 。(4)當(dāng) 兩 點(diǎn) 距 離 在 一 定 范 圍 之 內(nèi) ， 且 其 中 一 點(diǎn) 為 端 點(diǎn) 而 另 一 點(diǎn) 為 分 叉 點(diǎn) ，則 去 除 端 點(diǎn) 。 Thank You ！ 第 四 章 指 紋 識 別 的 匹 配 對 比 指 紋 的 匹 配 比 對 是 指 紋 識 別

24、 中 的 最 后 一 步 ， 也是 很 關(guān) 鍵 的 一 步 ， 一 個(gè) 好 的 匹 配 比 對 算 法 要 能 做 到快 速 、 準(zhǔn) 確 的 識 別 出 兩 幅 指 紋 是 否 來 自 同 一 個(gè) 手 指 。 4.1 指 紋 匹 配 對 比 的 難 點(diǎn) 在 實(shí) 際 情 況 中 ， 從 采 集 到 比 對 的 過 程 中 ， 由 于 存在 以 下 幾 種 情 況 ， 常 常 降 低 匹 配 比 對 算 法 的 準(zhǔn) 確 度 。 1、 位 移 在 指 紋 采 集 過 程 中 ， 基 于 隨 機(jī) 性 的 考 慮 ， 手 指 接觸 采 集 器 的 面 積 不 同 ， 導(dǎo) 致 指 紋 采 集 到 的 圖

25、像 不 會每 次 都 一 模 一 樣 ， 從 而 引 起 圖 像 之 間 的 位 移 ， 這 種位 移 不 僅 包 括 水 平 方 向 的 位 移 ， 還 包 括 旋 轉(zhuǎn) 等 變 形 。 2、 形 變 手 指 的 皮 膚 是 柔 軟 的 ， 同 時(shí) 手 指 接 觸 采 集 器 的時(shí) 候 按 壓 的 力 度 和 方 向 也 會 不 同 ， 采 集 到 的 指 紋 由于 各 種 原 因 會 產(chǎn) 生 收 縮 、 放 大 、 扭 曲 等 各 種 形 變 。 3、 噪 聲 采 集 器 表 面 的 微 小 塵 埃 ， 指 紋 本 身 的 不 完 整 ， 手指 的 不 潔 凈 ， 都 會 不 同 程 度 的

26、 引 入 噪 聲 ， 而 這 些 噪聲 又 會 引 入 大 量 的 偽 特 征 點(diǎn) ， 其 中 有 些 較 難 在 預(yù) 處理 和 提 取 的 過 程 中 清 除 干 凈 。 4、 模 板 偏 差 由 于 以 上 的 原 因 從 采 集 開 始 就 可 能 存 在 影 響 ， 雖然 我 們 為 了 消 除 這 些 影 響 作 了 很 多 工 作 ， 但 依 然 會存 在 遺 漏 或 者 檢 測 失 敗 的 可 能 ， 而 其 結(jié) 果 就 是 模 板本 身 的 不 準(zhǔn) 確 性 ， 而 這 又 給 指 紋 匹 配 工 作 帶 來 了 直接 的 困 難 。 4.2 匹 配 比 對 算 法 的 分 類

27、經(jīng) 過 人 們 對 指 紋 匹 配 比 對 算 法 長 期 細(xì) 致 的 研 究 ，取 得 了 豐 碩 的 成 果 ， 而 大 體 看 來 匹 配 比 對 算 法 基 本可 以 分 成 四 類 ： 1、 基 于 細(xì) 節(jié) 點(diǎn) 的 匹 配 算 法 2、 基 于 圖 像 內(nèi) 容 的 匹 配 算 法 3、 基 于 相 關(guān) 性 的 匹 配 算 法 4、 基 于 拓 撲 結(jié) 構(gòu) 的 匹 配 算 法 4.3 基 于 拓 撲 結(jié) 構(gòu) 的 “ 柔 性 ” 匹 配 所 謂 “ 柔 性 ” 匹 配 ， 即 對 匹 配 的 結(jié) 果 設(shè) 定 一 個(gè) 閾值 ，通 過 與 閾 值 的 比 較 得 到 比 對 的 結(jié) 果 。

28、具 體 步 驟 如 下 ： 第 一 步 ： 裝 配 拓 撲 結(jié) 構(gòu) 。 基 于 對 兩 種 特 征 點(diǎn) 的 特征 把 握 ， 先 對 奇 異 點(diǎn) 進(jìn) 行 配 準(zhǔn) ， 在 此 基 礎(chǔ) 上 依 據(jù) 指紋 拓 撲 結(jié) 構(gòu) 圖 中 各 節(jié) 點(diǎn) 的 相 互 關(guān) 系 ， 只 需 少 量 的 可靠 細(xì) 節(jié) 點(diǎn) 即 能 快 速 準(zhǔn) 確 的 制 定 出 指 紋 模 板 。 第 二 步 ： 匹 配 相 似 度 。 依 據(jù) 裝 配 的 指 紋 特 征 點(diǎn) 拓?fù)?結(jié) 構(gòu) ， 將 節(jié) 點(diǎn) 坐 標(biāo) 進(jìn) 行 極 變 換 ， 設(shè) 定 界 限 盒 模型 ， 計(jì) 算 相 似 度 分 數(shù) ， 從 而 得 出 匹 配 結(jié) 果 。 4

29、.4 拓 撲 結(jié) 構(gòu) 算 法 的 具 體 實(shí) 現(xiàn) 方 法 1、 特 征 點(diǎn) 拓 撲 結(jié) 構(gòu) 配 準(zhǔn) 以 中 心 點(diǎn) O為 圓 心 ， 一定 的 距 離 R為 半 徑 做 圓 ，在 圓 上 找 到 三 點(diǎn) A、 B、 C使 其 恰 好 等 分 圓 周 ， 令OA連 線 為 X軸 ， 建 立 坐 標(biāo)系 。 記 錄 O點(diǎn) 的 類 型 及 其 方向 場 、 頻 率 場 ， 同 時(shí) 記 錄A、 B、 C三 點(diǎn) 的 方 向 場 及 頻 率 場 。 若 任 意 的 A與 試圖 中 A點(diǎn) 為 相 同 點(diǎn) ， 那 么 此 兩 幅 圖 像 的 O點(diǎn) 必 然 相同 ， 其 他 兩 點(diǎn) 的 方 向 場 和 頻 率 場

30、 也 必 然 相 同 。 裝 配 拓 撲 結(jié) 構(gòu) 的 流 程 2、 匹 配 相 似 度 兩 個(gè) 模 板 要 想 一 模 一 樣 是 十 分 困 難 的 ， 因 此 需 要引 入 一 個(gè) 模 糊 量 ， 設(shè) 定 一 個(gè) 閾 值 ， 這 里 采 用 的 是 界限 盒 模 型 。 從 圖 中 可 以 看 出 ， 極 徑和 極 角 與 極 半 徑 關(guān) 系 ， 極 徑與 極 半 徑 呈 正 比 ， 極 角 與 極半 徑 呈 反 比 。 通 過 界 限 盒 的 使 用 ， 使 得算 法 對 非 線 性 形 變 的 適 應(yīng) 性 增 加 ， 從 而 拓 寬 了 算 法的 使 用 范 圍 。 指 紋 圖 像 比 對 流 程 圖 Thank You ！The end