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基于HRF-Net的指纹细节点及汗孔统一提取方法
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作者 刘凤 王秋恒 +3 位作者 肖延峰 文嘉俊 沈琳琳 谭旭 《计算机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2179-2194,共16页
基于多级特征(例如细节点、汗孔等)融合的指纹识别技术,大大提高了指纹识别系统的安全性和鲁棒性.然而,目前基于高精度指纹的识别技术,几乎都是基于第三级特征中的汗孔特征,而忽略了指纹图像中的其他重要特征.针对这一问题,本文首次提... 基于多级特征(例如细节点、汗孔等)融合的指纹识别技术,大大提高了指纹识别系统的安全性和鲁棒性.然而,目前基于高精度指纹的识别技术,几乎都是基于第三级特征中的汗孔特征,而忽略了指纹图像中的其他重要特征.针对这一问题,本文首次提出一种指纹特征提取方法,能够实现在高精度指纹图像上同时提取不同层级特征,包括二级的细节点特征和三级的汗孔特征.本文设计了High-Resolution Fingerprint Net(HRF-Net)作为特征提取模型,利用指纹图像生成细节点与汗孔的热力图,再通过滑动窗口算法处理得到特征点坐标.在HRF-Net模型中,通过引入中继输出结构以实现汗孔和细节点特征的解耦,利用由粗到细的阶段式监督以兼顾网络对不同层级特征的学习,在网络中加入shuffle unit模块减少模型计算复杂度,实现了对指纹不同层级特征高效准确的提取.实验结果表明,本文提出的特征统一提取方法在汗孔的提取上真阳率(RT)达到了96.59%,比目前取得最好性能的Judge CNN提高了3.45%;在细节点的提取上真阳率(RT)达到了81.93%.同时,我们在对汗孔和细节点单独提取上也达到了最好的结果,以衡量提取综合性能的F1-score作为评价指标,模型提取汗孔的F1-score达到了95.83%,比Judge CNN提高1.48%.我们利用所提取的特征在指纹匹配数据集上的指纹图像进行匹配实验,在等错误率(Equal Error Rate,EER)上达到了5.39%,相比传统方法下降7.02%.结果表明,本文的方法在汗孔和细节点的提取性能以及匹配结果上都达到了目前最佳水平. 展开更多
关键词 指纹识别 高精度指纹 细节点提取 汗孔提取
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指纹图像后处理 被引量:12
2
作者 王崇文 王伟 +1 位作者 王廷才 郑治伟 《计算机工程与设计》 CSCD 2002年第9期35-38,共4页
指纹比对通常是细节点集间的匹配。指纹图像经预处理后,由于各种原因,会产生数以百计的特征。为了图像匹配的精确和快速,提出了一套在细化后的指纹点线图上提取细节特征并对其剪枝的方法,并根据细节特征的拓扑特性,设计了验证其可靠性... 指纹比对通常是细节点集间的匹配。指纹图像经预处理后,由于各种原因,会产生数以百计的特征。为了图像匹配的精确和快速,提出了一套在细化后的指纹点线图上提取细节特征并对其剪枝的方法,并根据细节特征的拓扑特性,设计了验证其可靠性的算法。通过实验,证明了该后处理过程在去除指纹图像伪特征方面具有良好的效果。 展开更多
关键词 图像后处理 特征剪枝 特征提取 细化 图像后处理 指纹细节特征 指纹图像
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基于多参考节点的指纹匹配方法 被引量:7
3
作者 祝恩 殷建平 张国敏 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2005年第10期1733-1739,共7页
提出了基于多参考节点整体对齐的指纹节点匹配方法,该方法先用多对参考节点将两个指纹对齐,然后再评估两组节点的匹配程度·由于多参考节点分布在指纹的各个区域,多对参考节点对齐后,两个指纹各区域的对齐程度会相对均衡·实验... 提出了基于多参考节点整体对齐的指纹节点匹配方法,该方法先用多对参考节点将两个指纹对齐,然后再评估两组节点的匹配程度·由于多参考节点分布在指纹的各个区域,多对参考节点对齐后,两个指纹各区域的对齐程度会相对均衡·实验表明,该方法能有效地提高系统的识别性能· 展开更多
关键词 指纹匹配 指纹对齐 多参考节点 节点排序
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一种基于指纹中心点的匹配算法 被引量:12
4
作者 谭台哲 宁新宝 +1 位作者 尹义龙 詹小四 《南京大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期483-490,共8页
针对基于点模式匹配的指纹匹配算法速度较慢的现状,研究了一种基于指纹中心点的指纹匹配算法。该算法首先根据指纹模式区中检测的奇异点结构特征信息对指纹进行粗匹配,判断指纹不匹配的情况。其次,对无法判断的情形,则进行精确匹配,进... 针对基于点模式匹配的指纹匹配算法速度较慢的现状,研究了一种基于指纹中心点的指纹匹配算法。该算法首先根据指纹模式区中检测的奇异点结构特征信息对指纹进行粗匹配,判断指纹不匹配的情况。其次,对无法判断的情形,则进行精确匹配,进一步利用奇异点或者指纹有效区域的质心点寻找匹配的基准特征点对和相应的变换参数,并将待识指纹相对于模板指纹做姿势纠正,最后采用坐标匹配的方式实现两枚指纹的比对。实验结果证明,该算法可以快速、准确的定位基准点,精确求取变换参数,误识率低,准确性高,并具有图像旋转平移不变性。对面积适中的指纹图像,匹配结果可以满足在线应用的需要。 展开更多
关键词 指纹图像 指纹匹配算法 图像匹配 指纹奇异点 基准特征点对 指纹中心点
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点模式指纹匹配算法研究与实现 被引量:15
5
作者 廖阔 杨万麟 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期154-157,共4页
指纹匹配是实现指纹识别的重要环节,针对如何提高识别率、减少算法复杂度,介绍了一种点模式的指纹匹配算法。其优点是:将匹配分为两步进行,减少了拒判时间;初匹配利用了细节点间的局部结构关系,既克服了图像的平移和旋转也得到了更精确... 指纹匹配是实现指纹识别的重要环节,针对如何提高识别率、减少算法复杂度,介绍了一种点模式的指纹匹配算法。其优点是:将匹配分为两步进行,减少了拒判时间;初匹配利用了细节点间的局部结构关系,既克服了图像的平移和旋转也得到了更精确的坐标校准参数;二次匹配阶段,整合多种判决条件作为识别的依据,提高了识别率。其实验结果表明,该算法复杂度低,识别率较高,有较强实用价值。 展开更多
关键词 指纹识别 细节点 特征点集 局部向量 坐标校准 匹配
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基于细节点方向分布的指纹特征匹配 被引量:9
6
作者 傅景广 许刚 王裕国 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2003年第19期17-19,共3页
提出了一种新的指纹细节点匹配算法。该算法首先基于细节点方向分布特性将指纹在旋转方向上对齐,减少了大量的旋转操作,然后利用大小变化的界限盒判定细节点之间的对应关系。该算法不受指纹之间旋转变形、平移变换和非线性变形的影响,... 提出了一种新的指纹细节点匹配算法。该算法首先基于细节点方向分布特性将指纹在旋转方向上对齐,减少了大量的旋转操作,然后利用大小变化的界限盒判定细节点之间的对应关系。该算法不受指纹之间旋转变形、平移变换和非线性变形的影响,也不受细节点提取误差的影响。实验结果表明该算法不仅处理速度较快,而且具有令人满意的精度。 展开更多
关键词 指纹识别 匹配 细节点
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指纹图像预处理与特征提取 被引量:19
7
作者 冯国进 顾国华 张保民 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2004年第5期183-185,共3页
指纹图像预处理与特征提取是指纹识别的前提。提出一套基于方向滤波与模糊数学方法的指纹图像预处理算法,并给出了指纹特征提取及其后处理算法。指纹图像预处理首先求出指纹的方向场,然后根据方向场进行滤波,最后用模糊数学方法得到二... 指纹图像预处理与特征提取是指纹识别的前提。提出一套基于方向滤波与模糊数学方法的指纹图像预处理算法,并给出了指纹特征提取及其后处理算法。指纹图像预处理首先求出指纹的方向场,然后根据方向场进行滤波,最后用模糊数学方法得到二值化图像。指纹特征提取则先从细化指纹图中得到特征点,并依据伪特征点的脊线与角度特征剔除伪特征点。 展开更多
关键词 指纹识别 特征提取 预处理 模式识别
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基于奇异点邻近结构的快速指纹识别 被引量:10
8
作者 时鹏 田捷 +1 位作者 苏琪 杨鑫 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期3134-3146,共13页
将指纹识别中分类和匹配过程相结合,提出了一种包含奇异点周边的方向场和细节点等特征的奇异点邻近结构.该结构利用奇异点周边识别信息集中的特点,大大减少了匹配的计算量,并能够同时作为指纹分类和比对的特征,直接应用于指纹的连续分... 将指纹识别中分类和匹配过程相结合,提出了一种包含奇异点周边的方向场和细节点等特征的奇异点邻近结构.该结构利用奇异点周边识别信息集中的特点,大大减少了匹配的计算量,并能够同时作为指纹分类和比对的特征,直接应用于指纹的连续分类和快速匹配过程,实现对大容量指纹数据库的快速识别.在NIST和FVC2004数据库上的测试结果显示,该算法在保证自动指纹识别系统(automatic fingerprintidentification system,简称AFIS)的识别准确性的同时,还使得指纹在线识别系统的1:N辨识速度有显著的提高. 展开更多
关键词 指纹识别 分类 匹配 奇异点 细节点对
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一种有效的指纹细节点提取方法 被引量:4
9
作者 孟祥萍 任纪川 +2 位作者 王贤勇 鞠传香 王华金 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2005年第4期919-920,共2页
提出一种指纹细节点提取方法,在得到指纹二值化图像后,分别对脊线和谷线进行细化,从 脊线细化图和谷线细化图中提取分支点作为指纹的特征点。这样得到指纹的细节点比较准确,而虚假 点也比较容易除去。实验证明,这种方法得到细节点... 提出一种指纹细节点提取方法,在得到指纹二值化图像后,分别对脊线和谷线进行细化,从 脊线细化图和谷线细化图中提取分支点作为指纹的特征点。这样得到指纹的细节点比较准确,而虚假 点也比较容易除去。实验证明,这种方法得到细节点的数目也相对较少,有利于进一步的指纹匹配。 展开更多
关键词 方向图 二值化 特征点提取
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一种扭曲指纹图像的细节点修正方法 被引量:4
10
作者 陈晖 殷建平 祝恩 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期2141-2148,共8页
非线性形变在指纹图像中非常普遍,严重时会导致指纹识别系统的识别性能显著降低,是指纹图像识别领域重要的研究课题之一.尤其对基于细节点的指纹匹配方法而言,由于相当一部分细节点的位置和方向都在非线性形变的作用下发生了改变,从而... 非线性形变在指纹图像中非常普遍,严重时会导致指纹识别系统的识别性能显著降低,是指纹图像识别领域重要的研究课题之一.尤其对基于细节点的指纹匹配方法而言,由于相当一部分细节点的位置和方向都在非线性形变的作用下发生了改变,从而导致算法匹配准确率下降.在对非线性形变图像反复观察和实验的基础上,发现了细节点偏离的一些有用的规律,并用于细节点的位置和方向调整.提出了一种基于多参考细节点对齐修正指纹图像中部分细节点的方法,首先获取一组匹配细节点对作为基准点对,然后再以此为基础对邻域其他细节点进行修正,在FVC2004 DB2数据集上进行了一系列实验,实验结果表明该算法能够明显改善匹配性能. 展开更多
关键词 非线性形变 细节点调整 多参考细节点 FVC2004 ROC曲线
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一个基于特征点匹配的联机指纹鉴别系统 被引量:4
11
作者 刘家锋 唐降龙 赵泉 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期132-136,共5页
描述了一个基于特征点匹配的联机指纹验证系统设计思想和实现方法 .专用的CCD指纹采集设备通过自动跟踪二值化电路 ,可向处理软件提供高质量的二值图像 .专门设计的一种两遍扫描串行迭代细化算法可以获得高质量的指纹的骨架 .设计了一... 描述了一个基于特征点匹配的联机指纹验证系统设计思想和实现方法 .专用的CCD指纹采集设备通过自动跟踪二值化电路 ,可向处理软件提供高质量的二值图像 .专门设计的一种两遍扫描串行迭代细化算法可以获得高质量的指纹的骨架 .设计了一种新方法在细化后的点线图上计算指纹的中心点 .特征点匹配算法通过动态建立极坐标系和弹性配对特征点来实现 .预先计算出的中心点可使搜索范围大大减少 。 展开更多
关键词 指纹鉴别 细化 特征点匹配 联机指纹验证系统 设计
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指纹图像预处理和特征提取 被引量:16
12
作者 刘灵丽 李丽娟 《计算机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第16期190-192,共3页
根据指纹的固有规律,提出了一套较完整的指纹图像预处理和特征提取算法。改进了指纹脊线频率求取算法和二值图像去孔噪声算法,并提出了一种新的滤除指纹伪特征点的方法。通过对上百幅不同质量的指纹图像进行测试,获得了较好的效果。
关键词 指纹 预处理 特征提取
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基于迁移参考节点的指纹匹配方法 被引量:2
13
作者 祝恩 殷建平 张国敏 《南京大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期424-428,共5页
指纹识别通常采用节点模式匹配的方法,典型的方法是通过一对参考节点将输入指纹和模板指纹对齐,然后进行节点配对.以基于参考节点对齐的方法为基础提出了一种迁移参考节点的节点匹配方法,基本思想是从某初始参考节点开始得到一些匹配节... 指纹识别通常采用节点模式匹配的方法,典型的方法是通过一对参考节点将输入指纹和模板指纹对齐,然后进行节点配对.以基于参考节点对齐的方法为基础提出了一种迁移参考节点的节点匹配方法,基本思想是从某初始参考节点开始得到一些匹配节点对,再以这些匹配节点对作为参考节点得到新的匹配节点对,如此反复,直到所有匹配节点对都被用来作为参考节点.用该算法在FVC2004DB3上进行测试,结果表明,该方法提高了识别的正确率. 展开更多
关键词 指纹识别 节点匹配 参考节点 迁移参考节点
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基于合成模板的指纹匹配 被引量:3
14
作者 王崇文 李见为 林国清 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期191-194,201,共5页
提出了一种新型的 ,利用同一指纹多幅图像 ,复合细节特征与纹理特征进行指纹识别的方法 ,主要包括利用多枚指纹产生指纹匹配综合模板 ,以及利用指纹细节的位置、方向、类型和局部纹理特征与指纹综合模板比对。经实验证明 ,该方法对于小... 提出了一种新型的 ,利用同一指纹多幅图像 ,复合细节特征与纹理特征进行指纹识别的方法 ,主要包括利用多枚指纹产生指纹匹配综合模板 ,以及利用指纹细节的位置、方向、类型和局部纹理特征与指纹综合模板比对。经实验证明 ,该方法对于小面积固态采集器件获取的指纹图像 ,相比其他单纯利用细节或纹理特征识别的方法 ,显示了很好的鲁棒性。 展开更多
关键词 细节特征 细节编码 综合模板 指纹匹配 生物识别 图像处理
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一种新的指纹节点匹配方法 被引量:2
15
作者 祝恩 殷建平 张国敏 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第5期76-78,共3页
指纹匹配是指纹识别中的一个重要问题,在指纹识别系统中常用一组节点来表示一个指纹。目前的指纹识别系统主要采用基于节点的匹配方法。文章提出了一种新的指纹节点匹配方法,在抽取节点特征时不但提取其坐标和方向,而且还提取每个节点... 指纹匹配是指纹识别中的一个重要问题,在指纹识别系统中常用一组节点来表示一个指纹。目前的指纹识别系统主要采用基于节点的匹配方法。文章提出了一种新的指纹节点匹配方法,在抽取节点特征时不但提取其坐标和方向,而且还提取每个节点沿着其方向和反方向的一定距离内的局部方向,在匹配两个节点时匹配这些方向信息,并将节点按方向信息排序,以加速查找。匹配时首先确定最佳参考节点,然后根据最佳参考节点下匹配节点对的位置和方向差异再次旋转和平移输入指纹,最后在直角坐标下再次匹配两个指纹。实验表明,该方法能有效地提高系统的识别性能。 展开更多
关键词 指纹匹配 节点 左手节点 右手节点 指纹对齐
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基于灰度指纹图像的指纹特征提取算法研究 被引量:6
16
作者 赵应丁 戴仕明 刘金刚 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期319-322,326,共5页
一种全新的直接从灰度指纹图像中提取指纹特征点的算法,该算法不需要像常见的特征点提取算法那样需要非常耗时的滤波和细化过程,而是首先对指纹图像进行规格化操作;其次定位到离指纹图像中心最近且未处理过的脊线上,再沿该条脊线搜索到... 一种全新的直接从灰度指纹图像中提取指纹特征点的算法,该算法不需要像常见的特征点提取算法那样需要非常耗时的滤波和细化过程,而是首先对指纹图像进行规格化操作;其次定位到离指纹图像中心最近且未处理过的脊线上,再沿该条脊线搜索到候选特征点为止,然后再根据判断条件判定候选特征点的真伪;最后对该条脊线的所有像素点进行标记;依此方法,逐条处理其他脊线。经算法实现验证,该算法明显比传统算法运算速度快。 展开更多
关键词 指纹图像 提取特征点 脊线搜索 标记
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基于二值图像的指纹细节点提取 被引量:17
17
作者 傅景广 许刚 王裕国 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期720-727,共8页
指纹细节点提取是自动指纹识别研究的关键问题之一 ,尽管已有很多基于细化图像分析的方法和基于原始灰度图像分析的方法 ,但该问题还没有得到很好的解决 因此提出了一种从二值图像上提取细节点的方法 首先通过行程匹配得到二值指纹图... 指纹细节点提取是自动指纹识别研究的关键问题之一 ,尽管已有很多基于细化图像分析的方法和基于原始灰度图像分析的方法 ,但该问题还没有得到很好的解决 因此提出了一种从二值图像上提取细节点的方法 首先通过行程匹配得到二值指纹图像中的图段 ,然后根据图段的结构形式和图段之间的连接关系进行细节点的判定 ,细节点的方向通过直线试探法获得 实验结果表明 :与基于细化图像的方法相比不仅具有较高的效率 。 展开更多
关键词 指纹识别 细节点 二值图像 行程匹配
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基于二进制加密电路的指纹细节点匹配 被引量:3
18
作者 冯全 杨梅 +3 位作者 康立军 吴丽丽 赵建 贺康 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期75-80,共6页
为了在开放网络的身份鉴别中安全地使用指纹认证技术,需要保护用户和服务器各自的指纹数据的隐私性。提出了一种新的指纹细节点匹配算法,由服务器的细节点模板和用户现场细节点集合组成序列通过不经意排序后,对序列相邻位置进行相等性测... 为了在开放网络的身份鉴别中安全地使用指纹认证技术,需要保护用户和服务器各自的指纹数据的隐私性。提出了一种新的指纹细节点匹配算法,由服务器的细节点模板和用户现场细节点集合组成序列通过不经意排序后,对序列相邻位置进行相等性测试,最后通过加法器计算出匹配细节点的数量。用加密二进制电路实现了上述算法并进行了电路结构优化。实验表明本方法能够进行实时指纹认证处理。 展开更多
关键词 细节点 加密二进制电路 隐私保护 不经意排序
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一种基于基准点的指纹匹配算法 被引量:3
19
作者 袁华强 叶阳东 +2 位作者 邓见光 柴晓光 李勇 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期241-243,共3页
在图像中心区域为若干细节点分别构造局部结构,根据这些结构的匹配结果实现了基准点的精确定位。在指纹匹配阶段引入一个新的属性,即细节点到基准点之间的纹线切割数目,该属性对指纹的平移和旋转以及非线性形变具有不变性。指纹匹配时... 在图像中心区域为若干细节点分别构造局部结构,根据这些结构的匹配结果实现了基准点的精确定位。在指纹匹配阶段引入一个新的属性,即细节点到基准点之间的纹线切割数目,该属性对指纹的平移和旋转以及非线性形变具有不变性。指纹匹配时对该属性进行比较,排除明显不匹配的细节点,根据可变大小界限盒的方法对细节点进一步匹配。实验结果表明,该算法效率比原有算法提高了10%~20%,且实现了较高的匹配精度。 展开更多
关键词 指纹匹配 局部结构 基准点 细节点
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指纹取象与指纹识别 被引量:11
20
作者 王崇文 赵德申 +1 位作者 王廷才 郑治伟 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2002年第20期92-94,198,共4页
信息化社会的到来,使指纹自动识别系统在身份认证方面有着广阔的前景。文章主要介绍了现有提取指纹图象的几种设备和方法,并提出了一套完整的指纹识别算法。该算法包括预处理、特征抽取、样本数据库建立和指纹比对,经实验证明,该算法具... 信息化社会的到来,使指纹自动识别系统在身份认证方面有着广阔的前景。文章主要介绍了现有提取指纹图象的几种设备和方法,并提出了一套完整的指纹识别算法。该算法包括预处理、特征抽取、样本数据库建立和指纹比对,经实验证明,该算法具有很强的可靠性和安全性。 展开更多
关键词 指纹取象 指纹识别 方向图法 细节特征 图象处理 模式识别 计算机
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