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硕士学位论文



基于汗孔的高分辨率指纹匹配算法


HIGH RESOLUTION FINGERPRINT MATCHING
BASED ON PORES



方博








哈尔滨工业大学
2011 年 12 月
国内图书分类号: 学校代码:10213
国际图书分类号: 密级:公开



工学硕士学位论文



基于汗孔的高分辨率指纹匹配算法



硕士研究生: 方博
导师: 徐勇教授
申请学位: 工学硕士
学科: 计算机科学与技术
所在单位: 深圳研究生院
答辩日期: 2011 年 12 月
授予学位单位: 哈尔滨工业大学
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Thesis for the Master Degree in Engineering



HIGH RESOLUTION FINGERPRINT MATCHING
BASED ON PORES




Candidate: Fang Bo
Supervisor: Prof. Xu Yong
Academic Degree Applied for: Master of Engineering
Speciality: Computer Science and Technology
Affiliation: Shenzhen Graduate School
Date of Defence: December, 2011
Degree-Conferring-Institution: Harbin Institute of Technology
摘要
摘要
近年来,光电技术突飞猛进,指纹采集仪器的功能也越来越强,高分辨率指
纹识别逐渐走入人们的视野。相比传统的指纹识别,高分辨率指纹识别不仅能够
提取更高分辨率的指纹细节信息,还具有高准确率,防造假等优点。但是高分辨
率指纹识别面临复杂度较高,受非线性形变影响较大等问题。虽然在高分辨率下
可获得更精细的指纹特征,但是指纹的局部特征在被放大的同时,指纹局部形变
也被放大,这对汗孔这类第三层指纹特征的匹配带来较大影响。目前的第三层指
纹特征匹配算法大多采用整体匹配,没有考虑到局部形变造成的误差。
本文针对目前高分辨率指纹匹配的问题,提出了两种基于分治思想的汗孔匹
配算法。
第一种算法为基于细节点三角剖分分块的汗孔匹配算法,算法首先根据细节
点进行匹配,然后基于匹配细节点进行三角剖分,对指纹进行分块。然后分块匹
配每个块里的汗孔。分块匹配使复杂度大大降低,并一定程度上缩小了非线性形
变对匹配结果的影响。在得到汗孔的匹配结果后,本文又结合细节点,方向场信
息进行了匹配融合,匹配结果相比同类算法有一定提高。
第二种算法为基于脊线的汗孔匹配算法。首先根据脊线进行匹配,通过计算
相似度找到相似的脊线,然后根据距离计算匹配的脊线,并计算脊线的匹配得分。
然后根据匹配的脊线,找到脊线上的汗孔,并采用动态规划法计算匹配得分,最
后的得分为脊线得分与相应汗孔的匹配得分的积。然后结合方向场和细节点进行
匹配级融合。采用基于脊线的汗孔匹配可以有效解决局部脊线形变带来的误差,
一定程度上提高了指纹匹配的准确率。
最后在香港理工大学的高分辨率指纹库上进行了实验。实验表明本文提出的
两种高分辨率指纹识别匹配算法相比目前已提出的同类算法性能有所提升。

关键词:高分辨率指纹识别;汗孔匹配;分治;融合


-I-
Abstract
Abstract
In recent years, with the development of photovoltaic technology, high resolution
fingerprint gradually came into people's vision. Compared to traditional fingerprint
identification, high resolution fingerprint recognition is able to extract more features,
which can prevent fraud and improve the accuracy. The major problems of high