基于嵌入式隱Markov模型的指紋分類和匹配研究.pdf

1、指紋識別技術(shù)發(fā)展到今天,出現(xiàn)的方法大體可以分成兩大類:基于細(xì)節(jié)特征的指紋匹配和基于概率統(tǒng)計特征的指紋匹配.針對這兩大類指紋匹配算法的特點(diǎn),本文在綜合這兩類方法的應(yīng)用上進(jìn)行了一些嘗試,先利用一種基于概率統(tǒng)計特征的指紋匹配方法進(jìn)行首次匹配,縮小匹配搜索范圍,然后利用基于細(xì)節(jié)特征的匹配方法進(jìn)行精確匹配.本文研究工作的主要成果如下:1)本文將指紋圖象視作二維隨機(jī)場,基于嵌入式隱Markov模型(Embedded Hidden Markov Mo

2、del,簡記為E-HMM.E-HMM也可以稱為pseudo 2-D Hidden Markov Model)的基本原理,首次提出了一種基于E-HMM的指紋識別方法,這是一種基于概率統(tǒng)計特征的指紋匹配方法.首先自上而下繼而從左至右的指紋不同特征區(qū)域可以用E-HMM的狀態(tài)序列來表示.同一個指紋的不同采樣由于受到多種變化因素的影響而具有豐富的表現(xiàn),可以把這些不同的指紋圖象看作是同一組狀態(tài)序列產(chǎn)生的一系列表現(xiàn),它們對應(yīng)的是同一個E-HMM.不同

3、的指紋用不同的E-HMM的來描述.E-HMM可以在模型層反映指紋二維方向的結(jié)構(gòu)特征,能夠較好地描述指紋的紋理結(jié)構(gòu)特征,基于E-HMM模型的指紋識別方法已經(jīng)初步取得了較好的結(jié)果.2)本文提出了一種基于E-HMM的指紋分類方法.對指紋進(jìn)行分類,并按照分類特征建立指紋庫中的指紋檢索的索引,可以有效地提高指紋識別系統(tǒng)中大型指紋庫的管理和指紋匹配效率.同一類型的指紋具有相似的紋理結(jié)構(gòu),把它們作為一組訓(xùn)練樣本,訓(xùn)練后對應(yīng)著一類E-HMM,不同類型的

4、指紋對應(yīng)著不同類E-HMM.通過合理地利用指紋方向場信息,構(gòu)造觀察向量、訓(xùn)練E-HMM,可實(shí)現(xiàn)精度高、魯棒性強(qiáng)的指紋快速分類.3)本文研究并實(shí)現(xiàn)了一個健壯度很高的指紋參考基準(zhǔn)點(diǎn)計算方法,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了匹配對齊和細(xì)節(jié)匹配處理.指紋的參考基準(zhǔn)點(diǎn)對應(yīng)著指紋的奇異點(diǎn)區(qū)域,是指紋的一個重要的宏觀結(jié)構(gòu)特征,在指紋的細(xì)節(jié)匹配階段,首先利用指紋參考基準(zhǔn)點(diǎn)對齊了兩個待匹配指紋的細(xì)節(jié)特征,然后利用編輯距離算法評價指紋細(xì)節(jié)的相似程度.整個細(xì)節(jié)匹配算法在一定