基于視頻的指紋識別技術(shù)研究.pdf

1、指紋識別是目前最為普及的一種基于生物特征的身份認(rèn)證方式。自動指紋識別技術(shù)已經(jīng)取得了許多研究成果,并獲得了廣泛應(yīng)用,但其識別率仍然遠(yuǎn)低于人工指紋識別,制約了指紋識別技術(shù)在應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步推廣。近年來,許多研究機(jī)構(gòu)都致力于提高指紋識別系統(tǒng)的性能,以加快自動指紋識別技術(shù)的普及。傳統(tǒng)的指紋識別都是利用單幅指紋圖像或者獨(dú)立采集的多幅指紋圖像進(jìn)行識別,本文提出利用指紋視頻進(jìn)行指紋識別的新思路,充分挖掘指紋視頻中包含的更為豐富的信息以提高指紋識別系統(tǒng)的

2、識別率。利用視頻進(jìn)行指紋識別有三個優(yōu)勢:(1)相比單幅指紋圖像,指紋視頻中包含更豐富的信息;(2)采集指紋視頻與采集單幅指紋圖像的用戶體驗完全相同;(3)指紋視頻中包含的動態(tài)信息除正常采集之外難以被獲取。
　　 基于實驗室自行建設(shè)的指紋視頻數(shù)據(jù)庫,本文提出了兩種基于視頻的指紋識別方法,從不同的角度探索和利用指紋視頻中的豐富信息,以提高傳統(tǒng)指紋識別方法的識別性能。這兩種方法分別為:(1)基于“內(nèi)外相似性”的指紋視頻識別。定義了度量

3、兩個指紋視頻之間相似性的“外部相似性”以及一個指紋視頻中各幅圖像之間的“內(nèi)部相似性”,并利用這兩種相似性求出兩個指紋視頻最終的匹配得分。這種方法不僅利用了指紋視頻中多幅圖像提供的靜態(tài)信息,同時利用了圖像之間的關(guān)聯(lián),即指紋視頻的動態(tài)信息。實驗結(jié)果表明,相對于基于單幅圖像的指紋識別方法,該方法能夠使識別性能提高60％;更重要的是,即使在時間復(fù)雜度相同的情況下,該方法也能提高識別性能。(2)基于“包含率”和“旋轉(zhuǎn)平移參數(shù)一致性”的指紋視頻識別

4、。本方法側(cè)重于利用指紋視頻的動態(tài)信息。對一對待匹配指紋視頻進(jìn)行預(yù)處理和對齊之后,獲取每一對待匹配指紋圖像匹配成功的細(xì)節(jié)點(diǎn)集合和旋轉(zhuǎn)平移參數(shù)。計算這些細(xì)節(jié)點(diǎn)集合的包含關(guān)系,即“包含率”,并計算所有旋轉(zhuǎn)平移參數(shù)的一致性,最后分別利用“包含率”和“旋轉(zhuǎn)平移參數(shù)一致性”來度量這一對指紋視頻的匹配得分。實驗結(jié)果表明,該方法能夠有效提高指紋識別的識別率,而且與基于單幅指紋圖像的匹配方法融合之后,會獲得更好的識別性能。
　　 本文提出了使用視

5、頻進(jìn)行指紋識別的新思路,充分利用一次采集獲得的指紋視頻所包含的豐富信息,為進(jìn)一步提高指紋識別的性能提供了一個新的途徑。初步研究表明,相對于傳統(tǒng)的利用單幅指紋圖像的識別方法,指紋視頻識別方法可以在一定程度上提高指紋識別系統(tǒng)的性能。鑒于指紋視頻識別技術(shù)研究的開展剛剛起步,本文尚有許多工作需要進(jìn)一步完善與提高,下一步工作擬從充分挖掘指紋視頻相對于單幅指紋圖像體現(xiàn)出的不同特征入手,一方面著眼于進(jìn)一步提高指紋識別性能,另一方面希望可以利用指紋視頻