專利名稱：指紋指數(shù)確定和查尋方法及相關(guān)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及較大的指紋數(shù)據(jù)庫中對一匹配指紋的高效查尋。
指紋匹配是對個人識別和確認(rèn)的一種可靠和廣泛應(yīng)用的技術(shù)。具體地說，指紋識別的一般手段涉及掃描一個樣本指紋或者它的圖象，將其轉(zhuǎn)換成電信號，并把該指紋圖象和/或其獨特特征存儲起來?？梢詫颖局讣y的特征與已經(jīng)存儲的參照指紋信息進行比較，以確定其識別結(jié)果或達(dá)到確認(rèn)的目的。
遺憾的是，將樣本指紋和大量的參照指紋進行比較可能是極其費錢和/或要花費簡直是太長的時間。因此，通常把指紋以分層樹型結(jié)構(gòu)的形式分類成多個分立的集合和/或子集，從而加速查尋。例如，通常對指紋的頂級分類是根據(jù)指紋的寬脊圖樣類型將其分成單調(diào)螺紋、單調(diào)環(huán)紋、斜向平行弓形等類型。這些類型還可以進一步分成子類。因此，一個要查尋的指紋樣本，一旦它本身已被分類，便能更有效地只與查尋樹的相應(yīng)類型或子類中的那些指紋進行比較。
傳統(tǒng)的分類手段可能會造成將多個指紋類型或類別進行分庫存放，而單個指紋庫用于指紋匹配。遺憾的是，這些指紋庫也可能較大，造成查尋費時費錢。再有，一個指紋或者被認(rèn)為在某一個庫中或另一個庫中，但沒有予以考慮該指紋是否在這一個或另一個庫中的不確定性。換句話說，通常在相鄰庫之間沒有建立關(guān)系，而這種關(guān)系會有助于查尋。指紋質(zhì)量的降低也會造成把它簡單地放入了錯誤的庫中，從而不可能得到匹配。
當(dāng)指紋的原始拷貝質(zhì)量不好時，該指紋可能在脊圖樣中帶有許多局部畸變，這會造成指紋的錯誤取向。美國專利5,140,642號的說明書是針對確定一個指紋的核心點實際位置的方法，該方法的基礎(chǔ)是找出脊流并指定一個方向代碼，校正該脊流，并根據(jù)校正過的方向代碼確定核心點位置。美國專利5,040,224號披露了一種指紋預(yù)處理的手段，通過這種預(yù)處理，可以正確地確定每個指紋的核心位置，供進一步根據(jù)細(xì)節(jié)圖樣進行匹配。
指紋的細(xì)節(jié)，例如指紋脊的分支或分叉以及終止點，都常被用于樣本指紋和參照指紋數(shù)據(jù)庫之間的匹配。美國專利3,859,633和3,893,080號就是針對根據(jù)指紋細(xì)節(jié)匹配進行指紋識別的。
美國專利3,959,884號說明書披露了一種指紋分類方法，其中把指紋轉(zhuǎn)換成一個二進制值的圖樣，該圖樣定義了一個脊和谷的空間陣列。
美國專利4,151,512號說明書描述了一種使用提取的脊等值線數(shù)據(jù)進行指紋分類的方法。在指紋圖樣中的脊流和細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)被識別和從指紋圖樣中提取出來。
美國專利4,185,270號說明書披露了也基于細(xì)節(jié)的編碼和確認(rèn)過程。美國專利4,210,899號說明書披露一種帶有中央處理站的光學(xué)掃描指紋讀出器，用于安全進出方面的應(yīng)用，諸如允許某人到某處或提供對計算機終端的訪問。美國專利4,525,859號也是針對細(xì)節(jié)匹配的，并描述了一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括信號產(chǎn)生裝置，用于對點陣上的每一點產(chǎn)生電信號；對點陣點的子陣進行操作的第一、第二和第三確定裝置；以及其他部件。美國專利4,947,443號披露了一種利用六個特征中的四個特征確認(rèn)和識別某人的方法。
還有另一種指紋匹配手段試圖對每個指紋指定一個獨特的數(shù)字代碼。美國專利4,747,147說明書披露了一種指紋掃描系統(tǒng)和方法，用于在指紋上圍繞一中心點轉(zhuǎn)動一掃描線。一個代表不規(guī)則類型的代碼和一個脊計數(shù)一起被記錄下來，從而由坐標(biāo)給出一個指紋的完全的拓樸和空間描述供計算機處理。
美國專利5,363,453的說明書是關(guān)于產(chǎn)生24字節(jié)數(shù)字指紋識別碼的系統(tǒng)和方法。此外，在該發(fā)明的背景部分描述了由Fingermatrix公司制作的先有技術(shù)裝置，該裝置提供400字節(jié)數(shù)字識別碼。該方法不象前述許多專利那樣依靠指紋的細(xì)節(jié)。
美國專利5,239,590號說明書披露了一種指紋圖象處理方法，利用這種方法將一個主指紋圖象和一個樣本指紋圖象分割成多個塊，每個塊又分成多個塊區(qū)，每個塊區(qū)又有多個象元并伴有方向。
本發(fā)明的方法和設(shè)備允許有效地查尋一個較大的參照指紋數(shù)據(jù)庫，而且允許有效地查尋一個較大的指紋數(shù)據(jù)庫，其中一些指紋可能質(zhì)量較低。
本發(fā)明是對多個參照指紋進行指數(shù)確定和查尋的方法，其目的是確定一個樣本指紋是否與參照指紋之一匹配。在一個實施例中，本方法最好包括如下步驟根據(jù)指紋的特征確定參照指紋和樣本指紋各自的指數(shù)，其指數(shù)通常在一個較大群體上均勻分布而且是連續(xù)的；選擇參照指紋第一子集，其中的參照指紋的指數(shù)處于相對樣本指紋指數(shù)而言的第一區(qū)間內(nèi)；將樣本指紋與參照指紋第一子集的每個指紋進行比較，從而確定該樣本指紋是否與某個參照指紋相匹配。因此，樣本指紋不需要與所有參照指紋進行比較，至少在初始階段是如此，而是這種指數(shù)確定方式提供了一種更有效的途徑確定是否存在匹配。
確定參照指紋和樣本指紋索引值的步驟最好是根據(jù)指紋的脊流曲率來確定指數(shù)。更具體地說，確定指數(shù)的步驟最好是確定蜷曲指數(shù)。這種蜷曲指數(shù)可以由以下步驟確定確定每個指紋的中心；相對于中心選擇每個指紋的預(yù)先確定部分；對于每個指紋的預(yù)定部分計算脊流方向矢量變化率的總量。選擇指紋預(yù)定部分的步驟可以是選擇每個指紋的通常為環(huán)形的部分。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，選擇參照指紋第一子集的步驟最好是根據(jù)樣本指紋位于第一子集中的預(yù)期置信度值來進行選擇。
本發(fā)明的方法還有另一重要特點，這就是通過把樣本指紋的細(xì)節(jié)和第一子集中每個指紋的細(xì)節(jié)加以比較來完成樣本指紋和第一子集中每個指紋的比較。如果按照匹配評分確定其細(xì)節(jié)足夠接近，則確定為匹配。如果未確定一個匹配，該方法最好是進一步包括如下步驟選擇參照指紋第二子集，它有第二個相對于樣本指紋的指數(shù)有更寬范圍的指數(shù)區(qū)間，然后將樣本指紋和第二子集中的新增加的指紋進行比較。這一過程能重復(fù)進行，直到找出了一個匹配或者直到指數(shù)的散布情況表明很可能找不到匹配時為止。
本發(fā)明還得到一個結(jié)果，即指數(shù)與指紋的取向、位置和尺度無關(guān)。此外，對參照指紋和樣本指紋確定指數(shù)的步驟包括由比較步驟產(chǎn)生的指紋信息來確定這種可進行計算的指數(shù)。例如，在把指紋細(xì)節(jié)用于比較步驟的地方，提取細(xì)節(jié)的處理也會產(chǎn)生根據(jù)本發(fā)明的一個實施例而使用的脊流曲率。
其設(shè)備是用于指數(shù)確定和查尋多個參照指紋，以確定一個樣本指紋是否與參照指紋之一匹配。該設(shè)備包括指數(shù)確定裝置，用于根據(jù)至少一個預(yù)先確定的指紋特征確定參照指紋和樣本指紋各自的指數(shù)，并使指數(shù)一般在一較大群體上均勻分布。該設(shè)備還包括選擇裝置，用于選擇參照指紋的第一子集，其指數(shù)落入相對于樣本指紋指數(shù)的第一區(qū)間內(nèi)，還包括比較裝置用于將樣本指紋和參照指紋第一子集中的每個指紋進行比較，從而確定是否存在樣本指紋和參照指紋之一之間的匹配，而不必一開始就要求將樣本指紋與所有參照指紋進行比較。
指數(shù)確定裝置包括確定參照指紋和樣本指紋的指數(shù)并進行排序的裝置，使這些指數(shù)單調(diào)變化并一般在一較大群體上連續(xù)變化，對于一個個體的一個手指的重復(fù)出現(xiàn)的指紋其指數(shù)一般應(yīng)是穩(wěn)定的，指數(shù)一般隨著指紋質(zhì)量的下降而呈增量式變化，指數(shù)可由被比較裝置產(chǎn)生的或為比較裝置產(chǎn)生的信息計算出來，而且/或者一般不依賴于指紋取向、位置和尺度。
選擇裝置可以包括裝置用于根據(jù)樣本指紋位于第一子集中的預(yù)計置信度值來選擇參照樣本的第一子集。比較裝置最好可以包括裝置用于將樣本指紋的細(xì)節(jié)和第一子集中的每個指紋的細(xì)節(jié)進行比較。選擇裝置還可以進一步包括一個裝置，如果在與指紋第一子集的比較中未找到匹配，則可用該裝置選擇參照指紋第二子集，該第二子集相對于樣本指紋的指數(shù)有較寬的指數(shù)區(qū)間。
指數(shù)確定裝置可以包括一裝置，用于根據(jù)指紋的脊流確定參照指紋和樣本指紋的蜷曲指數(shù)。更具體地說，指數(shù)確定裝置可以包括中心確定裝置用于確定每個指紋的中心，位置選擇裝置用于選擇指紋相對于中心的預(yù)定部分，以及計算裝置用于計算指紋預(yù)定部分脊流方向矢量變化率的總量。
現(xiàn)在將通過舉例并參考附圖來描述本發(fā)明，附圖中


圖1是本設(shè)備一實施例的示意性方框圖；圖2是本設(shè)備另一實施例一部分的示意性方框圖；圖3是說明該方法一部分的流程圖；圖4是說明該方法另一部分的流程圖；圖5是如在一個實施例中的指紋部分的示意性平面圖；圖6是在一實施例中的蜷曲指數(shù)的示意性理論圖；圖7是一個樣本指紋的脊流方向矢量及其水平分量圖；圖8是一個樣本指紋的脊流方向矢量及其垂直分量圖；圖9是一個樣本指紋的脊流方向矢量及其總的脊流分量圖；以及圖10和圖11是在各例中描述的蜷曲指數(shù)圖。
首先參考圖1和圖2來描述本發(fā)明。圖1的設(shè)備20包括一個指紋掃描器或傳感器22，用于輸入一指紋的圖象。一個適用的電場測量型指紋傳感器22在題為“電場指紋傳感器和相關(guān)方法”的未決美國專利申請(序列號08/592469)中描述。光學(xué)的、超聲的以及其他類型的指紋傳感器也可采用。此外，指紋圖象可以從指紋的紙拷貝或透明片輸入。
指紋圖象由圖中所示細(xì)節(jié)提取器24和蜷曲度指數(shù)確定器26進行處理，在下文中將更詳細(xì)地解釋。多個參照指紋被指數(shù)確定和存儲在圖中所示數(shù)據(jù)庫25中。數(shù)據(jù)庫25中的被指數(shù)確定的細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)可以由圖中所示細(xì)節(jié)比較器27進行有選擇的查尋。圖中所示置信度水平選擇器26提供初始查尋的適當(dāng)指數(shù)區(qū)間。細(xì)節(jié)比較器27可以提供一個“匹配”或“不匹配”輸出，如圖中所示。
其輸出可以用于識別個人，如允許訪問或允許個人完成某些進一步的功能。在確定某人是否先前已在該數(shù)據(jù)庫中注冊時，也希望有這種匹配或不匹配輸出。
參考圖2可以理解根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的另一變型，其中設(shè)備30包括多個按合作關(guān)系排列的并行處理器31a-31n。處理器31a-n可以被指定特定的查尋索引區(qū)間，從而使設(shè)備30的總效率和操作速度增大，超過單獨使用時以傳統(tǒng)分類為基礎(chǔ)的查尋手段。
具體參考圖3和圖4的流程圖會進一步理解本發(fā)明的總體運行。從起始處(塊50)開始，對數(shù)據(jù)庫中的每個參照指紋提取指紋細(xì)節(jié)并計算蜷曲度指數(shù)，并在塊52處存儲結(jié)果。另一種作法，或者作為上述作法的補充，也可以存儲每個參照指紋的數(shù)字化圖象供以后查尋；然而，希望把圖象和相應(yīng)的蜷曲度指數(shù)或其他查尋指數(shù)一起存儲，如本文要更詳細(xì)描述的那樣。
如在塊54中所示，得到了一個輸入或樣本指紋。在塊56對樣本指紋提取細(xì)節(jié)并計算蜷曲度指數(shù)。在塊58可以為想要查尋的指數(shù)第一區(qū)間選定一個置信度水平。例如，使用者可以基于找到匹配的可能性和查尋所需時間二者之間的權(quán)衡來選定置信度水平。因此，指數(shù)第一區(qū)間可以代表這些指數(shù)以樣本指紋指數(shù)為中心或者關(guān)聯(lián)于樣本指紋指數(shù)的分布。再有，對于一個較大的數(shù)據(jù)庫，這個區(qū)間可以只是樣本指紋的指數(shù)。
在塊60，參照指紋的第一子集與輸入或樣本指紋進行比較，以在塊62確定是否存在一個匹配。例如，如果細(xì)節(jié)匹配評分處于預(yù)先由使用者選定的區(qū)間內(nèi)，便可確定為匹配。這種細(xì)節(jié)匹配廣泛應(yīng)用于其他傳統(tǒng)的指紋查尋應(yīng)用中，故易于為本行專家理解，這里無需進一步討論。
如果在塊62確定為一個匹配，則可在塊66指出一個匹配，并對另一查尋重復(fù)該過程。如果在塊62未找到匹配，則可以選擇一個含有更寬指數(shù)區(qū)間的第二子集供塊64所示的進一步查尋。因為根據(jù)本發(fā)明的指數(shù)的希望特征，鄰近的指數(shù)比遠(yuǎn)處的指數(shù)更有可能產(chǎn)生一個匹配。
現(xiàn)在更具體地轉(zhuǎn)向圖4的流程圖，以及圖5和圖6，以進一步描述根據(jù)本發(fā)明一個實施例的蜷曲度指數(shù)。在起始(塊70)之后，可以在塊72選擇指紋的一部分供進一步分析。如圖5所示，可以根據(jù)指紋脊84的中心點83來選擇由半徑r1和r2定義的環(huán)狀部分。可以由傳統(tǒng)的算法和手段容易地確定指紋的中心點83。例如，可以使用美國專利5,140,642號和美國專利5,040,224號所描述的手段來定位中心點。
可以在塊74計算脊流方向矢量?？梢匀芜x地在塊76計算矢量的大小，而在塊78計算脊流方向矢量的總量，并在塊80處停止之前確定蜷曲度指數(shù)。較高的蜷曲度指數(shù)表明脊流方向變化較大，即具有更顯著的旋渦圖樣。
蜷曲度指數(shù)的計算可表示為下式ξ=1q∫∫Δθ(x′,y′)∂x∂y]]>
r12≤x′2+y′2≤r22這里ζ＝蜷曲度指數(shù)θ＝局部脊方向角r1＝估值區(qū)域的內(nèi)半徑r2＝估值區(qū)域的外半徑q＝指紋質(zhì)量指數(shù)＝含有可用脊方向數(shù)據(jù)的估值區(qū)域百分比x′和y′相對于指紋圖樣計算中心歸一化的坐標(biāo)。
現(xiàn)在再參照圖6的示意圖，對蜷曲度指數(shù)和其他類似指數(shù)作進一步解釋。當(dāng)對數(shù)據(jù)庫中的每個指紋計算出蜷曲度指數(shù)時，便可用于將指紋排成如圖形85所代表的單調(diào)增加序列。對樣本指紋計算出的蜷曲度指數(shù)落在被排隊數(shù)據(jù)庫中最可能找到匹配指紋的位置。通過把那些查詢指引到那些最可能首先找到匹配的區(qū)域，從而改善了查尋的性能。匹配器可以從被排隊數(shù)據(jù)庫中的指定位置開始進行查尋。如果那個指紋未能匹配，例如由不能滿足預(yù)定的細(xì)節(jié)匹配參考評分來指示，則匹配器嘗試被排隊數(shù)據(jù)庫中緊挨著的上面或下面的指紋。換句話說，查尋可被擴展到指數(shù)的第二子集。這一過程要重復(fù)到發(fā)現(xiàn)一個匹配為止，或者到了匹配的可能性極低以至沒有理由或不希望再繼續(xù)查尋時為止。
根據(jù)本發(fā)明得到的蜷曲度指數(shù)具有許多有助于高效準(zhǔn)確查尋的希望特性。本發(fā)明還考慮了其他指數(shù)確定方法。脊流二階導(dǎo)數(shù)總量可用作指數(shù)。另一種方法是可以由取自個人左手和右手各手指的各個指紋產(chǎn)生交叉點圖樣，這些交叉點可作為一種指數(shù)確定方法，并具有由蜷曲度指數(shù)實現(xiàn)的所希望特性中的一個或多個。
該指數(shù)最好是易于排隊以定義一個通常為單調(diào)變化的函數(shù)，還最好是連續(xù)的，且對個人手指的重復(fù)指紋該指數(shù)是穩(wěn)定的。還希望這些指數(shù)通常隨著指紋質(zhì)量的下降而增量式變化。因此，如果指紋質(zhì)量稍有下降，則指數(shù)只改變一個較小的量。這樣，當(dāng)所有指紋可能都稍有質(zhì)量下降時(這可能是通常的情況)根據(jù)本發(fā)明的指數(shù)確定和查詢方法便有很大優(yōu)越性。在這種情況下，要查尋的指數(shù)范圍與找到一個匹配的預(yù)計置信度值相關(guān)聯(lián)，因而能考慮指紋的質(zhì)量來選擇這個指數(shù)范圍，這是很有好處的。
這個指數(shù)還不依賴于指紋的取向、位置和尺度。再有，對參照指紋和樣本指紋指數(shù)最好是可以根據(jù)為比較步驟產(chǎn)生的指紋信息計算出來的。例如，在比較步驟中使用指紋細(xì)節(jié)的地方，在本發(fā)明的蜷曲度指數(shù)實施例中提取細(xì)節(jié)的處理過程也能產(chǎn)生前面描述的脊流數(shù)據(jù)。根據(jù)該方法的指數(shù)可以是一維的，但二維或多維的指數(shù)算法也是可能的。把樣本指紋和第一子集中的參照指紋進行比較的步驟也可基于不依賴脊流的指紋特性或其他用于指數(shù)確定的特性。
被查尋的樣本指紋在數(shù)據(jù)庫中有一個匹配的情況具有許多大容量的識別和授權(quán)應(yīng)用。在這些情況中，使用者已在數(shù)據(jù)庫中注冊并期望被認(rèn)出來。這類應(yīng)用特別能從根據(jù)本發(fā)明的蜷曲度指數(shù)實施例以及其他實施例中得到益處。查尋指紋在數(shù)據(jù)庫中沒有匹配的情況是一種初始注冊的情況，這時使用全局查尋來識別出以別名重新注冊的人，還有許多法律實施登記應(yīng)用中也有這種情況。
參考圖7-9，進一步解釋對樣本指紋的有代表性蜷曲度計算。在圖7中，由矩陣86顯示出一樣本指紋脊流方向矢量及其水平蜷曲分量的列表。圖中每個脊流單元89中的有角度的線表示脊方向流。在每個單元89中的數(shù)字88代表在那個位置的計算的水平蜷曲分量。類似地，圖8顯示垂直蜷曲分量，圖9顯示水平和垂直蜷曲分量的總量。使用撇號和雙撇號分別表示圖8和圖9中的類似元素。在這些圖示舉例中，使用了指紋中心部分。當(dāng)然，如前文所述，在本發(fā)明的其他實施例中可能不使用處在指紋中心的區(qū)域。
蜷曲度指數(shù)的若干次測試結(jié)果證實了使用蜷曲度指數(shù)能顯著改善指紋查尋(cold-search)操作的性能。
針對二個能利用的指紋數(shù)據(jù)庫測試了蜷曲度指數(shù)，以確定該指數(shù)對改善指紋查尋所需數(shù)據(jù)庫查尋性能的能力。
第一個數(shù)據(jù)庫是由超聲指紋掃描器得到的直接掃描指紋。這個數(shù)據(jù)庫包含103個手指的數(shù)據(jù)，每個手指有二個代表性圖象，在圖10中用方形和菱形表示，構(gòu)成圖形91，這是根據(jù)每個手指的蜷曲度指數(shù)平均值的排隊順序畫出的。所用的蜷曲度算法中未進行脊流平滑，所有指紋都有5-15％的脊流單元是模糊不定的。對于這個第一數(shù)據(jù)庫，其性能分析表明1.當(dāng)查尋指紋在數(shù)據(jù)庫中有一匹配時，對全局查尋的平均性能改進為15∶1。
2.以99％置信度確認(rèn)不存在匹配的全局查尋性能改進為5∶1。
第二個數(shù)據(jù)庫為81個手指的直接掃描指紋，每個手指有5個取樣圖象。這些數(shù)據(jù)被排隊，由圖11中的圖形92表示，其中每個手指的5個圖象的指數(shù)分別由沿著各自垂直線的幾何圖形表示。針對這個數(shù)據(jù)庫進行的性能分析表明1.當(dāng)查尋指紋在數(shù)據(jù)庫中有一匹配時，對全局查尋的平均性能改進為10∶1。
2.以95％置信度確認(rèn)不存在匹配的全局查尋性能改進為3∶1。
指數(shù)確定和查尋多個參照指紋以確定一個樣本指紋是否和參照指紋之一匹配的方法包括如下步驟根據(jù)指紋的特征確定參照指紋和樣本指紋各自的指數(shù)，其指數(shù)通常在一個較大群體上均勻分布而且是連續(xù)的；選擇參照指紋第一子集，其中的參照指紋的指數(shù)處于相對樣本指紋指數(shù)而言的第一區(qū)間內(nèi)；將樣本指紋與參照指紋第一子集的每個指紋進行比較，從而確定該樣本指紋是否與某個參照指紋相匹配，而不需要與所有參照指紋進行比較。對參照指紋和樣本指紋確定指數(shù)的步驟最好是根據(jù)指紋的脊流曲率來確定指數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種對多個參照指紋進行指數(shù)確定和查尋以確定一個樣本指紋是否與參照指紋之一匹配的方法，該方法包括如下步驟根據(jù)至少一個預(yù)定指紋特征確定參照指紋和樣本指紋各自的指數(shù)，并使指數(shù)一般在一個較大群體上均勻分布；選擇參照指紋第一子集，這些參照指紋的指數(shù)相對于樣本指紋指數(shù)而言處于第一區(qū)間；以及將樣本指紋和參照指紋第一子集中的每個指紋比較，從而確定是否存在樣本指紋和參照指紋之一匹配。
2.一種對多個參照指紋進行指數(shù)確定和查尋的方法，包括如下步驟根據(jù)至少一個預(yù)定指紋特征確定參照指紋和樣本指紋各自的指數(shù)，并使指數(shù)一般在一個較大群體上均勻分布；以及選擇參照指紋第一子集以供查尋，這些參照指紋的指數(shù)相對于樣本指紋指數(shù)處于第一區(qū)間。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中對參照指紋和樣本指紋確定指數(shù)的步驟包括確定和排除這些指數(shù)，使其成為在一個較大群體上一般為單調(diào)變化的函數(shù)。
4.如權(quán)利要求1至3之一所述的方法，其中對參照指紋和樣本指紋確定指數(shù)的步驟包括確定這些指數(shù)，使其在一個較大群體上是連續(xù)的。
5.如權(quán)利要求1至4之一所述的方法，其中對參照指紋和樣本指紋確定指數(shù)的步驟包括確定這些索引，使其隨著指紋質(zhì)量的下降而呈增量變化。
6.如權(quán)利要求1至5之一所述的方法，其中對參照指紋和樣本指紋確定指數(shù)的步驟包括確定這些指數(shù)，使其一般不依賴于指紋取向、位置和尺度。
7.如權(quán)利要求1至6之一所述的方法，其中選擇參照指紋第一子集的步驟包括根據(jù)樣本指紋位于參照指紋第一子集中的預(yù)計置信度值來選擇參照指紋第一子集。
8.如權(quán)利要求1至7之一所述的方法，其中確定參照指紋和樣本指紋指數(shù)的步驟包括根據(jù)指紋的脊流特征確定這些指數(shù)。
9.如權(quán)利要求1至8之一所述的方法，其中確定參照指紋和樣本指紋的步驟由如下步驟組成確定每個指紋的中心；相對于中心選擇一預(yù)定部分；以及對每個指紋的預(yù)定部分計算脊方向矢量變化率的總量。
10.一種指數(shù)確定和查尋多個參照指紋以確定一個樣本指紋是否和參照指紋之一匹配的設(shè)備，該設(shè)備包括指數(shù)確定裝置，用于根據(jù)至少一個預(yù)定指紋特征確定參照指紋和樣本指紋各自的指數(shù)，并使這些指數(shù)一般在一個較大群體上均勻分布；選擇裝置，用于選擇參照指紋的第一子集，這些指紋的指數(shù)相對于樣本指紋的指數(shù)處于第一區(qū)間；以及比較裝置，用于將樣本指紋和參照指紋第一子集中的每個指紋進行比較，以胡定是否樣本指紋和參照指紋之一匹配。
11.如權(quán)利要求10的所述設(shè)備，其中所述指數(shù)確定裝置包括確定和排隊這些指數(shù)的裝置，使這些指數(shù)在一較大群體上基本是單調(diào)變化的函數(shù)。
12.如權(quán)利要求10或11所述的設(shè)備，其中所述指數(shù)確定裝置包括確定參照指紋和樣本指紋指數(shù)的裝置，使這些指數(shù)在一較大群體上一般連續(xù)。
13.如權(quán)利要求10至12之一所述的設(shè)備，其中所述指數(shù)確定裝置包括確定參照指紋和樣本指紋指數(shù)的裝置，使這些指數(shù)可從由比較裝置產(chǎn)生供使用的信息中計算出來。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中所述選擇裝置包括選擇參照指紋第一子集的裝置，這種選擇以樣本指紋位于參照指紋第一子集中的預(yù)計置信度值為根據(jù)；還包括將樣本指紋的細(xì)節(jié)和參照指紋第一子集中每個指紋的細(xì)節(jié)進行比較的裝置。
15.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中所述選擇裝置還包括如果在對參照指紋第一子集的比較中沒有找到匹配則選擇參照指紋第二子集的裝置，這第二子集有比第一區(qū)間要寬大的指數(shù)第二區(qū)間。
16.如權(quán)利要求10至15之一所述的設(shè)備，其中所述指數(shù)確定裝置包括根據(jù)指紋脊流確定參照指紋和樣本指紋指數(shù)的裝置。
17.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述指數(shù)確定裝置包括中心確定裝置，用于確定每個指紋的中心；部分選擇裝置，用于相對于中心選擇指紋的一部分；以及計算裝置，用于對每個指紋的預(yù)定部分計算脊方向矢量變化率大小的總量。
全文摘要
本發(fā)明為指數(shù)確定和查尋多個參照指紋以確定一個樣本指紋是否和參照指紋之一匹配的方法，包括根據(jù)指紋特征確定參照指紋和樣本指紋各自的指數(shù)，并使這些指數(shù)在一個較大群體上一般均勻分布和連續(xù)，選擇參照指紋的第一子集，其中的指紋指數(shù)處于相對樣本指紋指數(shù)的第一區(qū)間；以及將樣本指紋和參照指紋第一子集中的每個指紋進行比較，以此確定樣本指紋是否和參照指紋之一匹配，而不必將樣本指紋和所有參照指紋比較。
文檔編號G06K9/00GK1164077SQ9710230
公開日1997年11月5日 申請日期1997年1月20日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月20日
發(fā)明者戴勒·R·塞特拉克, 約翰·C·施密特, 馬克·E·波斯 申請人:哈里公司