基于特征融合指纹质量评估算法.pdfVIP

华 南 理 工 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) 第 35卷 第 5期 J ou rna l of S ou th C h ina U n ive rsity of Techno logy V o l. 35　N o. 5 2007年 5月 (N atu ra l S c ience Ed ition ) M ay　2007 文章编号 : 1000565X (2007) 　 基于特征融合的指纹质量评估算法 1 1 2 3 马丽红 　余德聪 　卢汉清 　陈志清 ( 1. 华南理工大学 电子与信息学院 , 广东 广州 510640; 2. 中国科学院自动化研究所 模式识别国家 重点实验室 , 北京 100080; 3. 广东省公安厅 刑事技术中心 , 广东 广州 510050) 摘 　要 : 针对公安刑侦指纹库中指纹质量参差不齐的问题 ,提出一种基于指纹图的空间 和频率特征融合的指纹质量评估算法. 首先用中心区域黑像素比例 、环形谱结构和 Gabor 方向特征来单独评估指纹质量 ,分析各种特征的评估性能. 然后 ,根据各评估特征对不同 质量类型指纹的评估特性 ,给出一种新的非线性指纹评估准则 ,它通过对 3种质量特征的 评估结果进行非线性融合加权来计算指纹的质量评估分数. 在公安刑侦指纹库上测试了 该评估准则 ,结果表明 ,文中提出的非线性融合评估方法能够准确地评估指纹质量. 关键词 : 指纹 ; 质量评估 ; 算法 ; 非线性融合 ; Gabor特征 ; 黑像素比例 中图分类号 : TP 39 1　　　　文献标识码 : A 　　由于指纹特征具有个体惟一性和不随年龄改变 的质量 ,但该方法要求在准确的方向场上进行 ,因此 的特性 ,指纹识别被视为最有效的生物特征识别手 在指纹噪声 比较严重 的情况下 , 该方法会失效. 段或方法之一 , 已广泛应用于刑事罪犯识别 、自动取 R atha 和 Bo lle[ 2 ] 提 出了一种基于小波标量量化 款卡验证 、网上银行和楼宇门禁控制等各种身份认 (W SQ ) 的图像评估方法 ,但 自动指纹识别系统中采 证场合. 但是自动指纹识别系统的性能很大程度上 用非压缩指纹图像 ,因此 W SQ 不适用于指纹质量的 依赖于采集的指纹质量. 指纹质量主要与皮肤湿度 、 评估. Shen等 [ 3 ] 提出了一种基于 Gabor滤波器的指 按捺压力 、污渍 、传感机制 、创伤及其它因素有关. 一 纹图像质量评估方法 ,但该方法对不同大小和不同 枚质量好的指纹应该有清晰的脊谷结构 ,这样才能 分辨率的图像需要训练滤波器参数 ,而且 Gabor变 保证比较高的识别率. 如果能够首先评估指纹的质 换也耗费一定的计算时间. L im 等 [ 4 ] 引入梯度向量 量 ,拒绝质量低的指纹图并及时重新采集指纹图 , 自 的特征值来评估局部脊线和方向的确定程度 ,并用 动指纹识别系统的性能将会大大提高. 事实上 ,采集 方向流来评估质量 ,该方法只能在噪声不是方向分 的指纹质量控制 ,指纹库中图像质量分布的分析 ,对 布的条件下 ,才能够确保方向表示的可靠性. 其它的 低质量指纹进行修改的阈值设定等应用都迫切需要