采用方向场配准和图匹配的指纹匹配算法.pdfVIP

第47卷第5期 大 连 理 工 大 学 学 报 VOI．47，No．5 2007年 9月 JournalofDalianUniversityofTechnology Sept．200 7 文章编号：1000—8608(2007)05-0683-06 采用方向场配准和图匹配的指纹匹配算法 魏 鸿 磊 z， 欧 宗 瑛 ， 张 建 新 (1．大连理工大学 机械工程学院，辽宁 大连 116024~ 2．大连水产学院机械工程学院，辽宁大连 116023) 摘要 ：提出一种新的指纹匹配算法．在配准阶段，引入局部方向场匹配，并结合局部细节点 拓扑结构匹配 以进行指纹对齐；在对齐后的匹配中，首先在两个指纹的细节点集之间进行弹 性匹配，得到一个 由匹配的细节点对组成的相似集，然后以相似集中的细节点做顶点，以各顶 点之间的连线为边，为输入指纹和模板指纹组成对应的拓扑图进行图匹配；还引入了全局方 向场匹配，并与细节点集匹配进行融合 ，以提高算法的精度．采用FVC2002公布的指纹库进 行对比实验，结果证明了算法的有效性． 关键词：指纹识别；自动指纹识别系统；细节匹配；图匹配 中图分类号：TP391 文献标识码 ：A 0 引 言 量并评价两个指纹的相似程度．由于各种不利因 素的影响，确定真实匹配细节点的数量很困难，常 由于指纹的稳定性 、惟一性和易采集性 ，指纹 用方法是基于限界盒的弹性匹配[6~1，不要求两 识别成为应用最广泛的人体生物特征身份鉴别技 个细节点完全重合，只要一个细节点处于另一个 术[1]．目前最常用的指纹匹配方法是通过提取指 细节点周围预设的 “限界盒”内即认为匹配．该算 纹脊线的末梢点和分又点(统称为 “细节点”)，将 法的限界盒尺寸设定很困难 ：采用较小限界盒会 指纹之间的匹配转化为细节点集之间的点模式匹 引起错误拒绝率的较大上升 ，而采用较大的限界 配，以基于局部细节匹配的算法[2 和基于预配 盒会引起错误接受率的较大上升．罗希平等[7]根 准的全局细节匹配算法[6叫0]最为常见． 据细节点离配准基准点的远近程度采用不 同大小 基于局部细节匹配的算法根据两指纹对应细 的限界盒 ；Jiang等[9在两个细节点匹配时还参考 节点拓扑结构的相似性评价两指纹的相似程度． 了细节点周围的局部结构匹配结果 ，这两种方法 该算法对非线性变形较为鲁棒 ，但是局部结构一 提高了算法精度，但并没有改变算法的局限性． 般以较少的细节点构成，混入少量的伪细节点或 指纹是一个纹理图像，其方 向场稳定、规律， 丢失少量真细节点就会严重影响匹配的结果 ]． 蕴含了纹线的轨迹、曲率等重要信息，受变形噪声 基于预配准的全局细节匹配算法首先