發(fā)布時間:2021-10-21作者來源:艾迪數(shù)通瀏覽:1452
指紋識別過程分為兩個步驟:定位和打分。常用的圖像算法和特征點(diǎn)算法都屬于定位算法。
一. 圖像算法
原理:基于圖形結(jié)構(gòu)本身,對圖形局部或全局進(jìn)行信息提取和數(shù)字化描述。因需要描述的信息量大,所以產(chǎn)生的圖形模板數(shù)據(jù)量也較大,需要較高的運(yùn)算資源來支持其完成圖像采集、分析、存儲、比對等工作。
識別過程:指紋圖像識別算法采取全局比對的方式,包括指紋圖像獲取、圖像處理、模板生成和圖像比對等四個過程。
1、指紋圖像獲取:通過指紋傳感器采集指紋圖像。目前,指紋傳感器主要有光學(xué)式、電容式、超聲波方式等。圖像算法適用于小面積的指紋傳感器。
2、圖像處理:包括指紋區(qū)域檢測、圖像質(zhì)量判斷、頻域?yàn)V波、頻譜分析、圖像增強(qiáng)等過程。
3、指紋模塊模板生成:圖像拼接獲得手指的整體圖像,形成指紋圖像模板。
4、圖像比對:將輸入指紋的圖像與已有的指紋圖像模板進(jìn)行匹配,給出兩枚指紋的相似度得分,從而給出判決結(jié)果。
優(yōu)缺點(diǎn):圖像算法可利用極小范圍內(nèi)的指紋信息識別異同。但這類算法在指紋圖像獲取時需多次采集,其中典型的應(yīng)用就是手機(jī)上普遍采用的指紋方案,手機(jī)在錄入一個手指指紋時往往會要求用戶變換角度、按壓多次。
此算法對于運(yùn)算資源需求較高,即硬件成本相對較低。儲存的指紋容量相對較少,在比對速度相對較快而誤識率方面相對較高。
適用場景:適合指紋容量小、安全級別不高、體驗(yàn)要求識別速度快的產(chǎn)品上。
二. 特征點(diǎn)算法
原理:基于圖像紋理結(jié)構(gòu),提取出指紋特征點(diǎn),及其位置、相互關(guān)系、曲率等相關(guān)信息,并以此做指紋比對。指紋特征點(diǎn)一般有以下6大類:
1. 終結(jié)點(diǎn):一條紋路在此終結(jié) ;
2. 分叉點(diǎn): 一條紋路在此分開成為兩條或更多的紋路;
3. 分歧點(diǎn): 兩條平行的紋路在此分開;
4. 孤立點(diǎn): 一條特別短的紋路,以至于成為一點(diǎn) ;
5. 環(huán)點(diǎn): 一條紋路分開成為兩條之后,立即又合并成為一條,形成一個小環(huán) ;
6. 短紋:一端較短但不至于成為一點(diǎn)的紋路 。
識別過程:特征點(diǎn)算法采取局部比對的方式,主要包括指紋采集、圖像處理、特征點(diǎn)提取、指紋比對等過程。
1、指紋采集:通過指紋傳感器采集指紋圖像。
2、圖像處理:包括指紋區(qū)域檢測、圖像質(zhì)量判斷、方向圖和頻率估計(jì)、圖像增強(qiáng)、指紋圖像二值化和細(xì)化等。
3、特征點(diǎn)提?。簭闹讣y圖像中提取出6種特征點(diǎn)的相關(guān)信息數(shù)據(jù)。
4、指紋比對:將多枚指紋的特征點(diǎn)進(jìn)行匹配,給出指紋的特征相似性得分,給出是否為同一手指的判斷結(jié)果。
優(yōu)缺點(diǎn):特征點(diǎn)算法的優(yōu)勢是高速、有效、準(zhǔn)確。但其依賴于特征點(diǎn)的多少,如果圖像太小,則獲取的特征點(diǎn)太少,識別效果會出現(xiàn)較大變化。
適用場景:適合指紋儀、指紋采集器、[敏感詞]機(jī)、指紋門禁機(jī)、指紋讀頭、大容量指紋比對、安全級別高、體驗(yàn)要求高的產(chǎn)品上。