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指纹算法特点特征点普及

发布时间:2021-10-21作者来源:艾迪数通浏览:870

指纹识别过程分为两个步骤:定位和打分。常用的图像算法和特征点算法都属于定位算法。

  一. 图像算法

  原理:基于图形结构本身,对图形局部或全局进行信息提取和数字化描述。因需要描述的信息量大,所以产生的图形模板数据量也较大,需要较高的运算资源来支持其完成图像采集、分析、存储、比对等工作。

  识别过程:指纹图像识别算法采取全局比对的方式,包括指纹图像获取、图像处理、模板生成和图像比对等四个过程。

 

  1、指纹图像获取:通过指纹传感器采集指纹图像。目前,指纹传感器主要有光学式、电容式、超声波方式等。图像算法适用于小面积的指纹传感器。

  2、图像处理:包括指纹区域检测、图像质量判断、频域滤波、频谱分析、图像增强等过程。

  3、指纹模块模板生成:图像拼接获得手指的整体图像,形成指纹图像模板。

  4、图像比对:将输入指纹的图像与已有的指纹图像模板进行匹配,给出两枚指纹的相似度得分,从而给出判决结果。

  优缺点:图像算法可利用极小范围内的指纹信息识别异同。但这类算法在指纹图像获取时需多次采集,其中典型的应用就是手机上普遍采用的指纹方案,手机在录入一个手指指纹时往往会要求用户变换角度、按压多次。

  此算法对于运算资源需求较高,即硬件成本相对较低。储存的指纹容量相对较少,在比对速度相对较快而误识率方面相对较高。

  适用场景:适合指纹容量小、安全级别不高、体验要求识别速度快的产品上。

  二. 特征点算法

  原理:基于图像纹理结构,提取出指纹特征点,及其位置、相互关系、曲率等相关信息,并以此做指纹比对。指纹特征点一般有以下6大类:

  1. 终结点:一条纹路在此终结 ;

  2. 分叉点: 一条纹路在此分开成为两条或更多的纹路;

  3. 分歧点: 两条平行的纹路在此分开;

  4. 孤立点: 一条特别短的纹路,以至于成为一点 ;

  5. 环点: 一条纹路分开成为两条之后,立即又合并成为一条,形成一个小环 ;

  6. 短纹:一端较短但不至于成为一点的纹路 。

  识别过程:特征点算法采取局部比对的方式,主要包括指纹采集、图像处理、特征点提取、指纹比对等过程。

  1、指纹采集:通过指纹传感器采集指纹图像。

  2、图像处理:包括指纹区域检测、图像质量判断、方向图和频率估计、图像增强、指纹图像二值化和细化等。

  3、特征点提取:从指纹图像中提取出6种特征点的相关信息数据。

  4、指纹比对:将多枚指纹的特征点进行匹配,给出指纹的特征相似性得分,给出是否为同一手指的判断结果。

  优缺点:特征点算法的优势是高速、有效、准确。但其依赖于特征点的多少,如果图像太小,则获取的特征点太少,识别效果会出现较大变化。

  适用场景:适合指纹仪、指纹采集器、[敏感词]机、指纹门禁机、指纹读头、大容量指纹比对、安全级别高、体验要求高的产品上。