【正文】 (4) 圖像的細化 細化是把清晰但紋線粗細不均的二值指紋圖像轉(zhuǎn)化成線寬為一個象素的條紋中心點線圖像的過程，以便后續(xù)的特征提取過程能精確定位。但該算法在三叉點處不能完全細化，且細化后的圖像不夠平滑，毛刺較多，扭曲較大。 圖 3： 指紋圖像 消除模板 X 1 X 0 0 1 1 0 X 1 X 0 X X X X 0 0 0 X 1 X 1 1 1 0 X 1 0 1 1 0 X 1 1 1 1 X 1 X 0 0 0 1 X 0 1 1 0 1 X 0 X 0 0 1 1 0 X 1 X 0 0 X 0 1 1 X 1 X X 1 X 0 1 1 0 0 X X 1 X 1 1 0 X 0 0 X X 0 0 0 1 1 0 X X 1 X X X X X 圖 4 指紋圖像細化保留 模塊 保留模板和消除模板如圖 4 所示， 1 表示前景區(qū)， 0 表示背景區(qū)。先依次與消除模板比較，如果與任意一個都不匹配則保留，否則刪除。 指紋圖像特征提取 本設(shè)計結(jié)合細化圖像的特點 ， 提出了一種基于非徹底細化圖像的指紋細節(jié)提取算法 。 改進的細節(jié)特征提取算法的具體思想如下 ： (1) 原始細節(jié)特征點集的提取 首先在細化指紋圖像上直接進行細節(jié)特征提取 ， 得到原始的細節(jié)特征點集P1和 P2， 其中 P1 為紋線端點集合 ， P2為 分叉點集合 。 (2) 短線與紋線間斷的刪除 對細節(jié)特征點集 P中任意兩個紋線端點 i1 ∈ P1， i2 ∈ P1 , 如果它們之間的距離 (像素點數(shù) ) 小于 D1 ,且Δθ≈ 0， 則認為該兩點為偽特征點 ， 予以刪除 。 (4) 小毛刺的刪除 對細節(jié)特征點集 P中任一紋線端點 i ∈ P1和任一分叉點 j ∈ P2 , 如果 它們之間的距離小于 D3 ， 且有紋線連接該兩點 ， 則認為該兩點為偽特征點 ， 予以刪除 。 (6) 紋線叉連的刪除 對細節(jié)特征點集 P中任意兩個紋線分叉點 j 1 ∈ P1， j2 ∈ P2， 如果它們之間的距離大致等于 D5， 且有紋線連接該兩點 , 并且Δθ≈π /2， 則認為該兩點為偽特征點 ， 予以刪除 。 D D2 、 D3 、 D4 為距離門檻值 (像素點數(shù) ) ，本設(shè)計中經(jīng)多次實驗 ， 分別取 7 、 3 、 4 、 8。 指紋圖像匹配 指紋圖像的匹配就是對兩個輸入指紋的特征集合 (模板 指紋集和輸入指紋集 )進行 判斷 ，看 是否屬于同一指紋。 而基于特征點的（細節(jié)點）的匹配算法具有簡單、快速、魯棒性等優(yōu)點。它利用脊末梢和脊線分叉點來鑒定指紋。如 Sanjay Ranande and AzrielRosenfeld[3 ]利用松弛法進行點匹配 ,Shih2hsu Chang[4 ]等人利用二維聚類進行匹配。該算 法利用矢量三角形法快速確定指紋的參考點和旋轉(zhuǎn)參數(shù) ,然后將直角坐標系中的細節(jié)點轉(zhuǎn)換到極坐標系中進行點匹配 ,避免了在一般的點模式匹配算法中選取參照點進行的逐點反復搜索而消耗大量時間的弊病 ,所用的方法不依賴指紋圖像的中心區(qū)域 ,有較強的抵抗噪聲與非線性變形的能力。在對兩幅圖像進行匹配之前就先估計它們之間的形變參數(shù) ,并以此對這兩幅圖像進行校準。因而 ,使用極坐標比直角坐標能更好地描述這種非線性形變。由于兩幅指紋圖像是用同一個儀器采集的 ,可以假定它們間的尺度變化參數(shù)為 1 ,也就是說可以不考慮尺度形變的因素。為了把細節(jié)點轉(zhuǎn)換到極坐標系中去 ,需要在模板細節(jié)點集和輸入細節(jié)點集中各選一個參照 點作為相應的極坐標系中的原點 ,并計算出其它細節(jié)點相對于參照點的極坐標。 1. 選取參照點的矢量三角形法 定義兩個點集 P 和 Q , 其中一個點集 Q 表示從輸入的指紋圖中提取出來的N 個細節(jié)點 ,另一個點集 P 表示從模板圖像中提取出來的 M 個細節(jié)點。 定義 1 若直角坐標系下的不在同一條直線上的三個有向點按逆時針次序排列 ,稱這三個點按標準向系排列 ,所構(gòu)成的三角形為標準系下矢量三角形。 (1) 三對對應邊長分別相等。 (3) 三對對應點的類型相同。 對模板集中的每一點 A , 在指紋圖上尋找與其最近的兩個特征點 ,其一記為R , 另一個記為 S , 按逆時針方向把它們連接起來組成一個三角形。其方向角分別記為 nBeta1 , nBeta2 與 nBeta3。 其所跨 越的脊線數(shù)分別記為 nCrossNum nCrossNum2 和 nCrossNum3。我們把點類型、方向角、邊長信息與跨越脊線數(shù)記入點 A 的對象中。這里在 判斷兩點的對應跨越脊線數(shù)、方向角、邊長是否相等時 , 都留下了一定的松弛量 ( Tc 、 Tα 和 Td) 。也就是說 ,將輸入細節(jié)點與模板細節(jié)點都分別相對于參照點 A 和 B 用下式轉(zhuǎn)換到極坐標系中 ： 221( ) ( )a r c ta n( )rriirii rii rix x y yryyexx??????? ? ???????? ? ? ??? ?????????? (5) 其中 ( xi , yi ,θ i ) T 是待轉(zhuǎn)換細節(jié)點的坐標 ， ( xr , yr ,θ r) T 是參照細節(jié)點的坐標 , ( ri , ei ,θ i) T 是細節(jié)點在極坐標中的表示 ( ri 表示極半徑 ， ei 表示極角 ， θ i 表示細節(jié)點相對于參照點的方向 ) 。 然后 將極坐標中的模板細節(jié)點和輸入細節(jié)點按極角遞增 的方向排序 ， 并連接成串 ,并進行相似匹配，并將匹配的細節(jié)點數(shù)進行統(tǒng)計，若對應點的數(shù)量大于設(shè)定的閾值則可以認為輸入指紋圖像和模板指紋圖像是匹配的，否則，不匹配。 MBF200具有高性能、低功耗和低成本等特點， 屬于電容性傳感器。當手指觸摸傳感器表面時，指紋的高 低不平就會在傳感器陣列上產(chǎn)生變化的電容，從而引起二維陣列上電壓的變化，并形成指紋傳感圖 像。而且， MBF200的圖像采集還支持子圖獲取，可以根據(jù)控制寄存器相映的配置，獲取大小符合需要子圖。 MBF200內(nèi)部集成了多頻振蕩器，可以為芯片提供內(nèi)部時鐘，也可以采用外部輸入 的時鐘作為芯片工作時鐘。其具體結(jié)構(gòu)框圖如圖 5所示 256 X 300傳感陣列采樣及保持A / D 轉(zhuǎn)換模擬電路AINISET多諧振蕩器晶體振蕩器功能寄存器控制電路 USBSPI地址索引寄存器數(shù)據(jù)寄存器A 0/ R / D/ W / R/ W / A / I / T/ C / S / 0CS 1MOS IMISODPDMEXTINT/ I / N / T / RTE STMO D E 1MO D E 0FS ETXTA L 1XTA L 2P 0P 1D [ 7 : 0 ] 圖 5 MBF200內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖 14 指紋圖像匹配 的程序流程圖 內(nèi)部資料 請勿外傳 項 目 經(jīng) 理項 目 副 經(jīng) 理 項 目 總 工 質(zhì) 安 總 監(jiān)工程管理部物資管理部技術(shù)管理部檢測試驗室質(zhì)安管理部監(jiān) 督 工 程 管 理部 、 物 資 管 理部 、 檢 測 試 驗 室現(xiàn) 場 質(zhì) 檢 員 、 施 工 員施 工 班 組 9JWKf wvGt YM*Jgamp。 QA9wkxFyeQ^! djsXuyUP2kNXpRWXm Aamp。849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRr W wc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp。 UE9aQGn8xp$Ramp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE% amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE% amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp。 UE9aQGn8xp$Ramp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 ksv*3t nGK8! z89Am UE9aQGn8xp$Ramp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%Mz84! z89Am v^$UE9wEwZQcUE%amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5ux^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn% Mz849Gx^Gj qv^$U*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn% Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gj qv^$U*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpa zadNuGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。