嵌入式環(huán)境下指紋紋線距離估計(jì)算法和指紋匹配算法的研究.pdf

1、指紋因其唯一性、可靠性和方便性已經(jīng)發(fā)展成為了主流的生物特征識(shí)別手段。指紋識(shí)別廣泛應(yīng)用于日?？记凇⑸矸蓁b別、數(shù)據(jù)加密、電子商務(wù)、電子政務(wù)等系統(tǒng)，為人們的日常生活提供了很大的便利，大大滿足了現(xiàn)代社會(huì)的需求。傳統(tǒng)的自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)（AF1S）都是基于PC的聯(lián)機(jī)系統(tǒng)，雖然能提供便捷、高效的身份認(rèn)證服務(wù)，但是由于其體積龐大不易攜帶且功耗較大，往往無法滿足人們對(duì)自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)的小型化和便攜式的要求。隨著高性能數(shù)字信號(hào)處理芯片的不斷革新，嵌入式下的

2、指紋識(shí)別系統(tǒng)已經(jīng)越來越廣泛的應(yīng)用于便攜式的設(shè)備之中。
　　 自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)(AFlS)通常包括指紋采集、指紋預(yù)處理、指紋匹配三個(gè)階段。而指紋預(yù)處理又包括標(biāo)準(zhǔn)化、指紋分割、方向場(chǎng)求取、紋線距離估計(jì)、指紋增強(qiáng)、二值化、細(xì)化、特征提取等步驟。經(jīng)過特征提取后得到的特征信息用于指紋的匹配，最終得出匹配的結(jié)果。嵌入式環(huán)境下的自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)由于對(duì)算法的運(yùn)行空間、運(yùn)行時(shí)間和實(shí)時(shí)性方面要求很苛刻，所以普通的聯(lián)機(jī)指紋識(shí)別算法需要經(jīng)過大量的改進(jìn)甚

3、至重寫才能穩(wěn)定有效地運(yùn)行在脫機(jī)環(huán)境下。本文針對(duì)嵌入式環(huán)境下自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)中指紋的紋線距離估計(jì)和指紋匹配這兩方面進(jìn)行研究，主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　 提出了一種快速的指紋紋線距離估計(jì)方法，首先根據(jù)圖像中每一塊的方向曲率進(jìn)行初步篩選從而得到典型圖像塊，將它們作為候選圖像塊，其次考慮質(zhì)量策略后從這些候選圖像塊中篩選出更好的圖像塊使用統(tǒng)計(jì)窗的方法計(jì)算平均紋線距離。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法不僅快速，而且在估計(jì)平均紋線距離上具有很好的魯棒性，不僅

4、適合聯(lián)機(jī)應(yīng)用更適合嵌入式環(huán)境下的應(yīng)用。
　　 在基于細(xì)節(jié)點(diǎn)的指紋匹配算法中，如何尋找到對(duì)應(yīng)的細(xì)節(jié)點(diǎn)對(duì)并準(zhǔn)確地匹配指紋中的細(xì)節(jié)點(diǎn)己成為一個(gè)熱門話題。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，本文提出了一種基于多級(jí)結(jié)構(gòu)相似度的快速指紋匹配算法。首先對(duì)指紋中的每個(gè)細(xì)節(jié)點(diǎn)定義具有很好區(qū)分度的子結(jié)構(gòu)，根據(jù)這些子結(jié)構(gòu)計(jì)算相似度并篩選出可能的參考點(diǎn)對(duì)。然后利用他們之間的邊角關(guān)系等結(jié)構(gòu)信息實(shí)施獎(jiǎng)懲得分制度，根據(jù)事先設(shè)定的閾值，得分較高的那些參考點(diǎn)對(duì)被保留進(jìn)行最終的全局