重复图案重构的制作方法

本申请要求第62/192,525号美国专利申请的权益，其全部内容通过引用明确包含在本文中以便通用。

技术领域

本发明一般涉及一种自动化机器实施的图案测试，更具体但不专有地，涉及通过使用图案的一组公共图像多次重复图案重构的系统、方法和计算机程序产品，其中图案例如为用于包括指纹验证系统的图案验证系统、方法及计算机程序产品的图案重构。

背景技术：

在背景部分所讨论的主题不应仅仅由于其在背景部分提及就假设为现有技术。同样地，背景部分提及或与背景部分主题有关的问题不应假设为已在现有技术中预先认可的。背景部分主题仅代表可能也是发明或其自身所属的不同途径。

图案验证，比如在受信指纹登记至指纹验证系统的受信存储器中的情况下，需要足够准确和精密的受信指纹图像。该图像可直接从成像传感器获得。这可能适合于大面积成像传感器。但是，对于许多应用而言，受信图像是由取自感应面积小于最终图像的传感器的受信指纹的图像重组而成。对于许多移动应用和电子平台，比如智能手机之类，使用小面积传感器提供了较小的形状因子，其具有的较低商品成本,这对实施和采用来说都很重要。然而使用较小面积的传感器影响了验证期间的登记和用户体验。

任何具有指纹验证系统的移动电子平台通常包括将一个或多个受信图像建立和写入至受信数据库/存储器的登记系统。测试指纹使用匹配引擎与受信图像相比较,匹配引擎将测试指纹的关注特征与受信图像的关注特征相匹配。测试图像和受信图像的质量影响着用户体验。

不论成像传感器的大小如何，受信图像可源自单个手指的单个印记，或源自多个印记的组合。每种方案都带来不同的挑战。

从技术上来说，是有可能使用小面积传感器依赖单个手指的单个印记进行登记的。然而在使用过程中，不仅用户必须回忆起登记的是哪根手指的哪个部分，每次验证尝试还要依赖于用户将相同手指的相同部分重新成像得足够接近使其可匹配。随着成像传感器面积变得越来越小，依赖单个印记可能对用户来说会变得非常令人沮丧。

因此，许多使用小面积传感器的系统使用多个印记来登记单个手指。图像的初始印记总是提供拟重组的较大图像的完全独特的信息。但是具有不同的有效性的后续印记取决于用户是否提供了部分重叠而部分呈现新图像数据的印记。用户很难为多个印记放置手指以确保每个印记只呈现独特部分重叠数据，特别是超出整个指纹图案的宽度。对于用户来说很容易提供带有太多重叠或带有太少甚至没有重叠的后续印记。用户不知道他们何时或是否提供了足够的充分重叠的图像印记，该印记映射足够的整体指纹以提供最终产品，最终产品向用户提供易用的验证系统。

用于处理图案的图像的系统有时能以期望方式通过使用有限的计算和存储资源实现。传感器的活动面积减少，需要更多的图像覆盖图案的任意特定面积。管理和处理多个图像有时会对性能产生负面影响。

用于图案重构的图案部分的一组图像集合引入包括传感器、图案本身的变形以及传感器和图案的相互作用的多个噪声源。该噪声源进而影响重构图案的质量。重构图案可以多种方式使用，这些使用的准确度通常受到重构图案质量的影响。

用户尝试多次登记特定手指(登记依赖于特定手指的指纹图像重构)不可能每次都产生100％准确的重构。虽然基于多个因素每次重构都有匹配另一重构的机会，但由于登记重构图像的内在变形导致失败的匹配增加，错误的误差源拒绝用户，然后针对受信登记图像测试特定手指。

降低错误拒绝的一种方式是登记相同特定手指的多个重构图像。这些相同图案的重构图像彼此不同，并因此很有可能有一个匹配用户的验证尝试。

对于特定的传感器面积、分辨率、图案大小、用户重叠放置和期望图案覆盖面积，当用于重构图像的图像组中的图像数量变化时，采样有限数量的图像(N个)。通常为了形成M个重构，平均必须收集MxN个图像。收集这么多的图像在大多数情况下被视为消耗过多时间并且是繁琐的。虽然收集MxN个图像的传统解决方案可能改进性能，但该方案不能采纳为待从用户收集的印记数量的增加。

所需的是用于多次重复用作受信资源图案的图案图像而减少用户参与的系统、方法和计算机程序产品。

技术实现要素：

公开了一种用于多次重复用作受信资源图案的图案图像而减少用户参与的系统、方法和计算机程序产品，例如使用至少两个重构图案图像公用的共享图像生成N个(N>1)个重构图案图像。

下文提供的发明内容有助于理解一些关于多次重复图案重构的技术特征，并不旨在完全描述本发明。能够通过将整个说明书、权利要求、附图及摘要作为一个整体来获得本发明各个方面的全面了解。本发明适用于除指纹重构以外的其他图案重构、除重构图案登记以外的其他使用。

在本发明的一个实施方式中，图案源(例如手指)可包括图案(例如指纹)。对于不直接处理图案(指纹)的系统而言，该系统可处理图案(指纹)的表达(例如图案映射)。当用户使用印记器(例如将图案源(手指)放置在传感器或成像器上或其他印记生成结构上)时，系统可生成用户图案源(手指)的图案(指纹)部分的印记(例如图像)。基于特定实施，可成批或实时或接近实时地收集并评估印记(图案)。图案映射的图案重构可发生在系统的重构空间(例如存储器的一部分)中或可以一些其他方式发生，此处选择初始印记(基础图像)并将其放置在另外的空重构空间。系统可验证每个印记(图像)并可基于与重构的匹配度或关联性将印记分成重构组和保留组。随着验证的进行(与重构匹配和相关)，匹配/关联的验证的印记(图像)组被识别出并且添加至重构空间，或添加至保留空间(例如不匹配/不相关的添加至存储器的不同部分)。从来自重构组的印记(图像)和重构空间中重构的印记生成重构(例如重构图像或图案或图案映射的其他表达)。当每个印记添加至重构空间时可发生重构，或在识别重构组的多个元素之后可发生重构。可从重构组中的印记的不同布置生成另外的重构(即多次重复的重构)。在一些情况下，选择印记的新的组合顺序就足够了。在另一些情况下，可基于已对任意特定印记做出多少贡献来选择印记。在另一些情况下，新的重构可包括来自图案源的有限数量的新印记，其他印记可来自用于完成任意特定多次重复重构的重构组。通过这种方式，重构组中有限的印记组可用于创建全部多次重复重构图像组，其以稍不同的方式共同表示相同的图案源。使用该多次重复重构组可改进尝试与图案源匹配的系统稳健性，而在为每个重构提供独特的印记时不存在低效率和可能的用户恶化。

本发明的实施方式可使用图案的一组图像生成该图案的多个相关但不同的重构。当从该图案的一组图像重构图案时，有助于重构图案的每个图像提供一些新的信息，但也包括一些重复信息以允许图像适当放置。期望的是，每个图像包括刚好足够的重复信息以允许其被放置(在期望的置信度内)在图案内，而最大化待添加至重构图像的独特信息量。如下文进一步解释的那样，处理图像的顺序影响哪些图像的哪些部分被重复，并且哪些部分提供独特信息。通过有意重新安排处理图像重构的顺序，可获得不同但是相关的图案重构。例如这些不同的重构均可登记至受信登记系统和多次重复图案重构而没有任何其他用户参与。

一个实施方式可包括用于从一组印记多次重复图案表达部分的重构的机器实施的方法，每个印记包括图案的一部分，该方法包括：a)从均与重构组中的至少一个其他印记匹配或关联的一组印记识别印记的重构组，印记的重构组排除不与重构组中的至少一个其他印记匹配或关联的印记；b)从来自初始重构子集的印记的第一组合的重构组的初始重构子集生成初始重构；以及c)从来自初始重构子集的印记的另外的组合的初始重构子集生成至少一个多重重构，每个另外的组合都不同于所有其他组合。

一个实施方式可包括用于从一组印记多次重复图案表达部分的重构的装置，每个印记包括图案的一部分，该装置包括：图案收集器，生成一个或多个印记；以及处理系统，包括处理器和耦合至处理器的存储器，存储器储存多个计算机可执行指令，其中处理器执行多个计算机可执行指令以执行方法，该方法包括：a)从均与重构组中的至少一个其他印记匹配或关联的一组印记识别印记的重构组，印记的重构组排除不与重构组中的至少一个其他印记匹配或关联的印记；b)从来自初始重构子集的印记的第一组合的重构组的初始重构子集生成初始重构；以及c)从来自初始重构子集的印记的另外的组合的初始重构子集生成至少一个多重重构，每个另外的组合都不同于所有其他组合。

一个实施方式可包括储存有计算机可执行指令的非暂时性计算机可读介质，处理器执行计算机可执行指令以执行从一组印记多次重复图案表达部分的重构的方法，每个印记包括图案的一部分，方法包括：a)从均与重构组中的至少一个其他印记匹配或关联的一组印记识别印记的重构组，印记的重构组排除不与重构组中的至少一个其他印记匹配或关联的印记；b)从来自初始重构子集的印记的第一组合的重构组的初始重构子集生成初始重构；以及c)从来自初始重构子集的印记的另外的组合的初始重构子集生成至少一个多重重构，每个另外的组合都不同于所有其他组合。

一个实施方式可包括用于登记图案的一对表达的方法，包括：a)使用一组印记重构图案的第一表达，其中印记以第一方式彼此关联；b)使用一组印记多次重复第一表达以重构图案的第二表达，其中印记以不同于第一方式的第二方式彼此关联；以及c)将第一表达和第二表达登记至受信存储器，其中第一表达和第二表达接受为图案的受信表达。在该方法中，图案可包括指纹，其中第一表达包括指纹的第一重构图像，其中印记组包括一组位图图像，每个位图图像包括指纹的一部分，其中位图图像组的位图图像之间的关联包括匹配或关联关系，其中第一方式包括位图图像组的位图图像匹配或关联的第一顺序，其中第二表达包括指纹的第二重构图像，其中第二方式包括位图图像组的位图图像匹配或关联的第二顺序。

一个实施方式可包括用于登记图案的一对表达的装置，该装置包括：图案收集器，生成图案的一个或多个印记；以及处理系统，包括处理器和耦合至处理器的存储器，存储器储存多个计算机可执行指令，其中处理器执行多个计算机可执行指令以执行方法，该方法包括：a)使用一组印记重构图案的第一表达，其中印记以第一方式彼此关联；b)使用一组印记多次重复第一表达以重构图案的第二表达，其中印记以不同于第一方式的第二方式彼此关联；以及c)将第一表达和第二表达登记至受信存储器，其中第一表达和第二表达接受为图案的受信表达。

一个实施方式可包括储存有计算机可执行指令的非暂时性计算机可读介质，处理器执行计算机可执行指令以执行用于登记图案的一对表达的方法，该方法包括：a)使用一组印记重构图案的第一表达，其中印记以第一方式彼此关联；b)使用一组印记多次重复第一表达以重构图案的第二表达，其中印记以不同于第一方式的第二方式彼此关联；以及c)将第一表达和第二表达登记至受信存储器，其中第一表达和第二表达接受为图案的受信表达。

本发明的其他实施方式可从另外的印记收集有限数量的新图像，有限数量的新图像可与先前储存的图像一同使用，以生成混合图案重构图像。这些图案重构图像是混合的，意味着它们包括来自少量(少的意思是显著小于重构图案所需要的)新图像连同在相同图案的先前图案重构中使用的图像的一些新的图像数据。在这些混合重构中，为使用来自先前使用的图像的独特信息指定优先权。

本文描述的任何实施方式都可单独使用或与另一实施方式任意组合一同使用。包含在本说明书内的发明也可包括仅部分提及或暗示或者在本发明内容或摘要中完全没提及或暗示的实施方式。尽管本发明的各种实施方式可能以现有技术的各种缺陷为动机，这可能在说明书中的一处或多处讨论或提及，但本发明的实施方式未必说明任何这些缺陷。换言之，本发明的不同实施方式可能说明在本说明书中可能讨论的不同缺陷。一些实施方式可能仅部分说明一些缺陷或在说明书中可能讨论的仅仅一个缺陷，而一些实施方式可能未解决任何这些缺陷。

在通读本公开包括说明书、附图及权利要求之后，本发明的其他特征、益处和优点将是显而易见的。

附图说明

在附图中，各个视图中相同的参考数字涉及相同或功能类似的部件，附图并入说明书并形成说明书的一部分，还示出本发明，以及与本发明的详细描述一同用于解释本发明的原理。

图1示出用于图案登记系统的实施方式的示意框图；

图2示出多次重复图案重构过程；

图3示出第一图案重构状态；

图4示出第二图案重构状态；

图5示出第三图案重构状态；以及

图6示出来自图3至图5的每个状态的每个图像的独特图案信息的比较。

具体实施方式

本发明的实施方式提供了用于多次重复用作受信资源图案的图案图像而减少用户参与的系统、方法和计算机程序产品，例如使用至少两个重构图案图像公用的共享图像生成N个(N>1)个重构图案图像。下文中的描述能够使本领域技术人员制作并使用本发明，并且在专利申请及其要求的背景下提供。

本文描述的一般原理和特征以及对优选实施方式的各种修改对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，本发明并不旨在限于所示的实施方式，而是符合与本文所述的原理和特征一致的最宽范围。

定义

除了另有限定，本文使用的所有术语(包括技术和科学用语)与总发明概念所属领域的技术人员的通常理解具有相同的意义。还可以理解，例如在常用字典中限定的术语应被解释为具有与其在相关领域和本公开背景下一致的意义，除非本文清楚限定，这些术语不应被解释为具有理想化或过于正式的意义。

以下定义用于与本发明的一些实施方式相关的描述的一些方面。这些定义同样可在本文中进行扩展。

如本文所使用的，术语“或”包括“和/或”，术语“和/或”包括一个或多个相关列出项的任何和所有组合。当例如“至少一个”的表达位于一列部件之前时，更改整个部件列表并且不更改列表的单个部件。

如本文所使用的，除非文中有清楚的相反限定，单个术语“a(一个)”、“an(一个)”和“the(一个)”包括复数指示物。因此，例如，除非文中有清楚的相反限定，引用单个物体可包括多个物体。

此外，除非文中有清楚的相反限定，如本文的描述中所使用的并且遍及权利要求的，“in(在……中)”的意义包括“in(在……中)”和“on(在……上)”。可以理解，当部件被称为位于另一部件“上”时，其可直接位于另一部件上或在它们之间可存在中间部件。相反，当部件被称为“直接”位于另一部件上时，则不存在中间部件。

术语“大约”用于所有数值，无论是否明确指示。该术语一般涉及本领域技术人员考虑作为所记载数值偏差的合理量(即具有等同功能或结果)的数字范围。例如，该术语可被解释为包括给定数值的±10％的偏差，这样的偏差不会改变值的最终功能或结果。因此，大约1％的值可被解释为从0.9％至1.1％的范围。

如本文所使用的，术语“set(组)”涉及一个或多个物体的集合。因此，例如，一组物体可包括单个物体或多个物体。组中的物体还可被称为组的部分。一组中的物体可以是相同或不同的。在一些示例中，一组中的物体可共享一个或多个共同性质。

如本文所使用的，术语“adjacent(邻近)”指的是靠近或毗连。邻近的物体可空间上彼此分离，或可实际上或彼此直接接触。在一些示例中，邻近的物体可彼此耦合或彼此形成为整体。

如本文所使用的，术语“connect(连接)”、“connected(连接)”和“connecting(连接)”指的是直接附接或联结。连接的物体没有实质的中介物体或物体组，如文中所指。

如本文所使用的，术语“couple(联接)”、“coupled(联接)”和“coupling(联接)”指的是可选的连接或联结。联接的物体可直接彼此连接或可间接彼此连接，例如通过一组中介物体。

如本文所使用的，术语“substantially(实质上)”和“substantial(实质上)”指的是相当大的程度或范围。当与事件或情况一同使用时，术语可指的是事件或情况恰好发生的示例以及事件或情况非常接近的示例,例如导致典型的公差水平或本文所描述的实施方式的变型。

如本文所使用的，术语“optional(可选的)”和“optionally(可选地)”的意思是其后描述的事件或情况可发生或不可发生，并且该描述包括事件或情况发生的示例和事件或情况不发生的示例。

如本文所使用的，术语“fingerprint(指纹)”指的是图案源的对比幅度元素。由此，人手指上的脊/沟图案被包括为指纹。此外，斑马条纹图案、视网膜静脉图案、或具有一组多个足够长的连续类似对比元素的对比幅度元素的其他集合。

如本文所使用的，术语“match(匹配)”、“matching(匹配)”和“matches(匹配)”指的是第一图案(例如来自传感器的第一印记的第一图像)与第二图案(例如来自传感器的第二印记的第二图像)的对比，意味着第一印记中使用的图案源是第二印记中使用的、在适用于应用的足够的置信区间内的相同的图案源。匹配不需要在第一图案与第二图案之间具有100％的特征共性。100％和接近100％(例如95％的共性-基于应用)的共性被称为副本图像。当用户将相同手指的相同部分放置在传感器上时从两个或多个印记生成该图像。

如本文所使用的，术语“correlate(相关)”、“correlating(相关)”和“correlated(相关)”指的是第一图案(例如来自传感器的第一印记的第一图像)与第二图案(例如来自传感器的第二印记的第二图像)的对比结果，意味着第一印记中使用的图案源是第二印记中使用的、在适用于应用的足够的置信区间内的相同的图案源，而无需第一图案与第二图案匹配。相关性通过匹配中间图案而获得，中间图案提供第一图案与第二图案之间的桥接。例如，第二图案可能与第一图案不匹配，但可与第三图案匹配，而第三图案与第一图案匹配。相关性可通过第一图案与第二图案之间的一个或多个中间匹配来获得。

如本文所使用的，术语“multiplicate(多次重复)”、“multiplicating(多次重复)”和“multiplication(多次重复)”是指在表面或宏观层面上重复特定原始结构、表达、图案、重构、重构图像或诸如此类等生成一个或多个另外的结构、表达、图案、重构、重构图像或诸如此类等，但根据进一步检查，包括通过针对未测试结构评估原始和另外的结构、表达、图案、重构、重构图像的过程(比如匹配或校准评估引擎)可识别和评估/考虑的区别。在某一层面上考虑，它们都是彼此的重复，因为各自代表着相同的图案，但在另一层面上考虑，它们都有所区别，因为会包括未在所有多次重复的结构中共享的变化。

一般而言，基本思路是依靠部分独特的数据和部分重复的数据从图案的一组图像重构该图案。独特数据与重复数据的比例通常对于每个图像都不同。在特定实施中，重复数据的量需要足以能够精确定位图像并期望尽可能减少数据而保持精确定位的期望置信水平。独特信息用于增强图案重构。当重构图案时，使用图像的顺序确定了图像的哪部分是独特的而哪部分是重复的。通过利用来自图像组的不同独特贡献多次重复图案重构，能够产生多重有区别但相关的图案重构。可能的情况是匹配引擎不会将每个图案构建与所有其他的相匹配但每个图案重构都期望匹配至少一个其他多重图案重构。通过这种方式，来源于相同图案的任何测试图像具有增加的几率匹配至少一个多重图案重构。成功的几率随多重图案重构数量的增加而提高。

在其他实施方式中，多重图案重构组的质量可通过为每个多重图案重构接收有限数量的新印记和新图像来改善。取决于新图像提供图案的哪部分，来自之前用过的图像的独特数据优先考虑创造新的图案重构。每个新图像重构因此大大提高了多重图案重构组的质量，比如用于登记，以改进随后的使用。

本文描述的方法能够在由耦合至存储那些指令的存储器的存储程序计算机系统执行的指令的一般环境中实施。这样的计算机可执行指令可包括程序、例程、对象、组件、数据结构，以及能用于执行特定任务和处理抽象数据类型的计算机软件技术。上述方法的软件实现可以用于各种计算平台和环境的应用程序的不同语言来编码。将会意识到的是上述方法的范围和基本原则不限于任何特定的计算机软件技术。

此外，本领域专业技术人员会意识到本文描述的方法可实践应用任何一种计算机处理系统配置或其组合，包括但不限于，单处理器和多处理器系统、手持设备、可编程消费电子产品、微型计算机或主机计算机。上述方法还可在由服务器或通过一个或多个数据通信网络链接的其他处理设备执行任务的分布式计算环境中实践。在分布式计算环境中，程序模块可位于本地和包括存储器存储设备的远程计算机存储媒介中。

此外，与计算机处理器一同使用的制品，例如CD、预先录制的磁盘或其他等效装置可包括计算机程序存储媒介和录制在其上的程序装置以引导计算机处理器便于实施和实践上述方法。这样的装置和制品也落入本发明的精神和范围内。

如将要描述的那样，本发明可通过多种方式实施，包括例如作为方法(包括计算机实施的方法)、系统(包括计算机处理系统)、装置、计算机可读媒介、计算机程序产品、图形用户界面、门户网站或有形固定在计算机可读存储器中的数据结构。下面将描述本发明的一些实施方式。附图仅示出本发明的典型实施方式，因此不能作为本发明的范围和广度的限制。

图1示出图案登记系统100的实施方式的示意框图。系统100包括成像装置105、处理器110、输入/输出(I/O)系统115、非易失性存储器120和RAM存储器125，存储器120和存储器125共同限定存储系统130。在公开的实施方式中，系统100被描述为可用作图案(例如指纹)验证系统的指纹登记系统。在指纹验证系统中，系统尝试测量一对指纹(一对一)之间的对应性，从而在一定置信水平内确定一个指纹的一个图案源是否与其他指纹的图案源相同或足够接近。这通过识别系统来对比，识别系统确定哪些图案源生成特定指纹。当对于给定的固定源可接受功率/速度降低时，验证系统可用作识别系统。由于登记的图像质量改善，验证系统执行地更好。

系统100可作为实施本发明以访问和处理指纹、指纹图像和取自指纹的曲线组(如下所述)的基础计算机而作用。处理器110可包括选自x86、x64、ARM等处理器中的一个或多个中央处理器(CPU)、连接至多个其他部件的架构例如系统总线。

成像装置105生成指纹图像；直接(例如其为用于图案源或来自图案源的制品的传感器或成像器)或其访问数据结构或存储器以获得图像。图像可以是整个指纹的所有或一部分。有时，指纹图像的一部分可显示为一组离散的曲线。系统100为计算系统(例如嵌入式计算系统、通用计算系统、专用计算系统、其组合，包括带处理器的存储程序计算平台和存储可执行指令的耦合存储器)，其具有大量合适的实施方案以访问并处理源指纹、指纹图像、指纹图像的部分以及来自指纹的曲线组。可同系统100一同使用的传感器包括：荷耦合器件(CCD)；互补金属氧化物半导体(CMOS)；电容、热学、光学、电光、RF调制、声学或其他图像感测装置，例如那些可从广泛制造商包括IDEX ASA、Fujitsu、Atmel、Apple、Synaptics、Infineon、Sony、Integrated Biometrics以及Fingerprint Cards获得的装置。图像阵列可相对较小(例如50x50像素、128x128像素至352x288像素或更大的CIF大小)，每个像素具有但不限于8比特的像素深度。系统100使用由装置105生成的指纹图像。在一些情况下，装置105可预处理图像，例如进行图像梯形校正(当返回图像大小与指纹大小成比例时，或由于手指是“擦”过传感器的，所以当图像重现以收集成束采集的图像时，用于导致与光学/棱镜为基础的系统相关的光学失真的几何校正)。

操作系统在处理器110上运行，控制和协调系统的多个部件的功能。操作系统可以是商用操作系统例如Microsoft(如windows)、Apple(如IOS或Mac OS X)、Google(如Chrome或Android)以及UNIX和AIX操作系统中之一，虽然一些实施方式可使用自定义控制以提供最小的、定制功能。系统控制的自定义程序包括可在处理器110上执行的指令组，其从移入存储器或从存储器移出。当由处理器110执行这些指令组时，这些指令组执行本文所述的方法和自动化机器实现的程序。装置105、I/O通信系统115和存储系统130均通过总线耦合至处理器110，存储系统130包括用于控制基础系统功能的基础输入/输出系统(BIOS)。

I/O系统115与带有外部装置或网络的系统100互连，从而能使系统通过通信系统(例如直接有线、局域网(LAN)或广域网(WAN)，其例如包括互联网、WEB网络、内联网、外联网以及其他公共和专用网络、有线、光纤或无线)与其他这样的系统通信。与通信系统相关的术语意味着通常可互换或在本文描述的配网中使用。I/O装置还通过I/O系统115连接至系统总线。键盘、定点装置(例如，鼠标、跟踪球或其他装置)和显示器或指示器可通过I/O系统115与系统100互连。通过这样的输入装置，用户可交互涉及程序以操作根据本发明的源、图像、子系统、程序和系统。通过使用前述I/O装置，用户能够通过键盘或鼠标将信息输入至系统，并从系统接收输出信息。系统可包含用于传输数据例如图像、映射、指令或程序的可移除存储部件。

在使用中，系统100处理来自图案源(例如指纹)的一组图案图像以重构图案源的多个图像。在一些实施方式中，每个重构图像包括为特定重构特别收集的少量新图像，其中为先前使用(例如在不同的图案重构中)图像的未使用的独特部分指定高于先前使用图像的已使用部分的优先权。存储图像中重复的信息还可根据需要以较低优先权使用，从而将任何多重重构发展至期望的质量度量。

图2示出包括步骤205至225的多次重复图案重构过程200。过程200从步骤205开始，并开始包括任何可变初始化和资源预留的方法。在步骤205之后，过程200包括第一图案重构的重构。存在多种方式将此实现。例如，名称均为图案映射的第62/185,004号美国专利申请和第15/192,099号美国专利申请和名称均为图像重构的第62/189,488号美国专利申请和第15/201,901号美国专利申请都包括图案重构过程的示例，其可包括在其他可能的重构方法中可接受的重构过程中，在步骤210中(这些申请的全部内容通过引用明确并入本文以便通用)。

在重构步骤210中，从图案采样多个印记，每个印记生成图案的图像。如并入的专利申请中引用的，图案映射或图案重构的一些实施可期望地移除映射或重构图案中使用的图像。相比而言，示出的实施方式设置用于源图案的图像存储。当已使用特定量的图像时，当图像已被使用特定次数或其他度量时一些实施可优选从新图像构建考虑中移除。在一些实施方式中，重构步骤210可在用于过程200的后续使用的匹配图像中标记重复图像或冗余数据。

在步骤210之后，在步骤215过程200测试多个多重图案重构，以确定是否已生成期望数量的图案重构。该数量可以是预先设定的或可基于多重图案重构组的一些质量度量动态建立。这样的质量度量可指示在多重图案重构组中使用了多少重复信息。一些申请中可期望在多少重复数据被重复利用方面设置上阈值。

当步骤215的测试为假并且没有生成期望的图案重构数量时，过程200执行步骤220以生成附加的图案重构。在一些情况下，步骤220可以与其他先前顺序不同的顺序处理在现有图案重构中使用的图像。如图3至图6所示，与使用不同处理顺序的图案重构相比，改变图像的处理顺序生成独特的图案重构。

在其他实施方式中，步骤220可从用户收集新的图像。在这样的情况下，步骤220与步骤215的不同之处在于，过程200不收集足够数量的新图像来完整地重构图案。相反地，收集新的基础图像，然后重构开始基于新的基础图像重构图案。基于新的基础图像，从先前重构步骤存储的图像用于重构图像。在每次添加至图案重构之后，针对当前存储的图像可为匹配指定优先权。当建立匹配时，图案重构可混合图案重构中的匹配图像。然后，再针对存储的图像测试新的图案重构。处理继续直至重构的图像具有足够的质量，或需要从用户收集新的图像。在处理过程中，在多个图像匹配图案重构的事件中，步骤220可向先前未使用的图像指定高于先前使用的图像的优先权。在多个使用的图像匹配图案重构的事件中，步骤220可向具有较大先前未使用面积的先前使用的图像指定优先权。其他条件可用于建立新的处理顺序，选择在新的处理顺序中使用哪个存储的图像，并确定过程200何时以及是否向用户请求收集新印记以收集新图像。

在步骤220之后，过程200返回步骤215的测试，并确定多重图案重构组是否完成。过程200继续通过步骤220和步骤215的循环直至步骤215中的测试为真，多重图案重构组完成。当完成时，过程200前进至步骤225并终止使用过程200的图案重构的多次重复。在步骤225可发生一些输出或后重构处理。

图3至图6示出来自单组图像没有添加新图像的多重图案重构。图3示出来自用于创建第一图案重构310的一组图像305的第一图案重构状态300。图像组305包括N(在该示例中N＝5)个图像315。状态300还包括对使用的图像320的哪些部分已使用以及哪些部分未使用的理解。在图像320_i中，对应于图案重构310中使用的图像315_i，在使用图像320_i中的遮盖(空的)区域表示来自特定图像315_i的重复信息。为了简化讨论，图案重构310使用了所有N个图像315。处理图像315_i以生成图案重构310的顺序可以是i＝1、2、3、4、5。可以看出，315_i,i＝1为基础图像，因为100％的使用图像320₁用于图案重构310中。此后，每个图像315_i,i＝2-5的不同区域被处理(例如平移和转动)以将每个特定图像315的图案信息与图案重构310对准。过程200可标记每个使用图像320以指示特定图像的多少图案信息被重复以及多少信息为独特的。

图4示出来自用于创建第二图案重构410的一组图像305的第二图案重构状态400，第二图案重构410不同于但可匹配于(在一些置信度内)图3的第一图案重构310。状态400还包括对在第二图案重构410中使用图像420的哪些部分已使用以及哪些部分没有使用的理解。在图像420_i中，对应于第二图案重构410中使用的图像315i，在使用图像420_i中的遮盖(空的)区域表示来自特定图像315_i的重复信息。处理图像315_i以生成第二图案重构410的顺序可以是i＝3、2、1、4、5。可以看出，315_i,i＝3为基础图像，因为100％的使用图像420₃用于第二图案重构410中。此后，每个图像315_i,i＝2-5的不同区域被处理(例如平移和转动)以将每个特定图像315的图案信息与如被重构的第二图案重构410对准。过程200可标记每个使用图像420以指示特定图像的多少图案信息被重复以及多少信息为独特的。

使用图像420_i与对应的使用图像320_i的比较显示出，作为相同图案的重构的第二图案重构410包括与第一图案重构310不同的图案信息。

图5示出来自用于创建第三图案重构510的一组图像305的第三图案重构状态500，第三图案重构510不同于但可匹配于(在一些置信度内)图3的第一图案重构310和图4的第二图案重构410。状态500还包括对在第三图案重构510中使用图像420的哪些部分已使用以及哪些部分没有使用的理解。在图像520_i中，对应于第三图案重构510中使用的图像315i，在使用图像520_i中的遮盖(空的)区域表示来自特定图像315_i的重复信息。处理图像315_i以生成第三图案重构510的顺序可以是i＝5、4、3、2、1。可以看出，315_i,i＝5为基础图像，因为100％的使用图像520₅用于第三图案重构510中。此后，每个图像315_i的不同区域被处理(例如平移和转动)以将每个特定图像315的图案信息与如被重构的第三图案重构510对准。过程200可标记每个使用图像520以指示特定图像的多少图案信息被重复以及多少信息为独特的。

使用图像520_i与对应的使用图像320_i和使用图像420_i的比较显示出，作为相同图案的重构的第三图案重构510包括与第一图案重构310和第二图案重构410不同的图案信息。

图6示出来自图像组305的图像315i的相应的使用图像320_i、420_i和520_i的比较600。如本文所述，每组使用图像指示在相应图案重构中哪些图案信息被使用。比较600示出每个图案重构如何成为相同图案，但包括来自任何其他图案重构的不同的图案信息。理想地，在没有噪声的情况下，图3至图5中的图案重构将准确地匹配。然而，噪声成分是随机的，并将导致差异，大多数差异较小。根据匹配测试的规模，一些小的误差、特别是在小误差积累的情况下回导致非常类似、但显著不同的计算上的图案重构。在图案重构方法引入噪声的情况下这种情况尤其存在。这可以是具有一定的旋转和图像操作的情况。这也是不同顺序导致不同图像进行不同转动的原因之一。因此，顺序为使用图像带来不同于相同图案的不同图案重构中使用的相同图像的噪声成分。

此外，本领域技术人员将理解上述方法可使用包括但不限于单处理器系统和多处理器系统、手持式设备、可编程消费电子产品、小型计算机和大型计算机的计算机处理系统配置中的任一种或组合来实践。上述方法还可在分布计算环境中实践，其中任务通过服务器或通过一个或多个数据通信网络链接的其他处理装置执行。在分布计算环境中，程序模块可位于包括存储储存装置的本地和远程计算机存储介质中。

此外，与计算机处理器一同使用的制品，例如CD、预先录制的磁盘或其他等效装置可包括计算机程序存储介质，录制其上的程序机制用于引导计算机处理器以便于上述方法的实施和实践。这样的装置和制品也落入本发明的精神和范围内。

本发明可以多种方式实现，例如包括方法(包括计算机实现的方法)、系统(包括计算机处理系统、通用、专用、混合、嵌入式等)、设备、计算机可读介质、计算机程序产品、图形用户界面、网络门户或有形地固定在计算机可读存储器中的数据结构。本文讨论了本发明的多个实施方式。附图近示出本发明的典型实施方式，因此不认为是对本发明的范围和广度的限制。已概括描述的系统、方法和计算机程序产品作为对理解本发明优选实施方式细节的辅助。在本文的描述中，提供了多个具体细节，例如部件和/或方法的实例，以提供对本发明实施方式的深入理解。在上述模式下实现了本发明的一些特征和益处，并且不需要在每种情况下实现。然而，本领域技术人员可以认识到，本发明的实施方式可在没有一个或多个具体细节的情况下实践，或通过其他设备、系统、组件、方法、部件、材料、部分和/或类似物实现。在其他示例中，没有具体示出或详细描述已知结构、材料或操作，以避免模糊本发明实施方式的各个方面。

系统100包括存储在非临时处理器可读介质上或中的计算机程序产品或软件。处理器可读介质的当前实例包括但不限于：电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪速存储器、可擦除可编程ROM(EPROM)、软盘、高密度磁盘(CD-ROM)、光盘、硬盘以及光纤介质。如本文更全面描述的那样，软件可包括用于执行系统任务例如执行本文前述方法的多个模块。处理器解释指令以执行软件，以及生成自动指令响应于预定条件来为系统执行软件。来自用户界面和软件的指令由用于操作系统100的处理器处理。在一些实施方式中，可使用多个处理器，从而使得能够更快速地执行系统操作。

上述系统和方法已用通用术语描述，以帮助理解本发明的优选实施方式的细节。在本文的描述中，提供了多个具体细节，例如部件和/或方法的示例，以提供对本发明实施方式的深入理解。本发明的一些特点和益处以上述模式实现并且不是每种情况必需的。然而，本领域技术人员将认识到本发明的实施方式可在缺少一个或多个详细细节的情况下进行实践，或与其他装置、系统、组件、方法、部件、材料、部分和/或类似等一同实践。在其他情况下，没有具体示出或详细描述众所周知的结构、材料或操作以避免模糊本发明的实施方式的方面。

遍及本说明书的“一个实施方式”、“实施方式”或“具体实施方式”意味着与实施方式一同描述的特定的特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施方式中而且无需包括在所有实施方式中。因此，遍及本说明书多个位置的相应的用语“在一个实施方式中”、“在实施方式中”或“在具体实施方式中”不必涉及相同的实施方式。此外，本发明的任何具体实施方式的特定的特征、结构或特性可以任何合适的方式与一个或多个其他实施方式组合。可以理解，根据本文的教导，本文所述且所示的本发明实施方式的其他变形和修改也是可能的，并且被认为是本发明精神和范围的一部分。

可以理解，在附图/图中示出的一个或多个元件也可以多个单独或集成的方式实施，或在某些情况下甚至移除或呈现为不实用的，基于特定应用是有用的。

此外，附图/图中的任何信号箭头应被视为仅作为示例，而非限制，除非有相反地具体说明。部件或步骤的组合可被认为是被提到的，术语可预见为提出能够单独或合并是不确定的。

包括摘要所述的本发明的所示实施方式的前文描述并非旨在详尽的或将本发明限于本文所述的准确形式。本领域技术人员能够认识且理解，本文描述的本发明的示例的具体实施方式仅用于说明性目的，能够在本发明的精神和范围内存在多种等同修改。如上所述，可根据本发明示出的实施方式的上文描述对本发明进行这些修改，并且这些修改包括在本发明的精神和范围内。

因此，虽然本文中参照特定实施方式描述了本发明，在前述公开中旨在存在多种改变和替换，可以理解，在一些情况下，在不背离所列举的本发明范围和精神的情况下，将采用本发明实施方式的一些特征而无需相应地使用其他特征。因此，可进行许多修改以适应本发明的实质范围和精神的特定情况或材料。本发明不限于在随后的权利要求和/或作为执行本发明最佳模式的公开的特定实施方式中使用的特定术语，但本发明将包括落入所附权利要求范围内的任何及所有实施方式和等同物。因此，本发明的范围仅由所附的权利要求所限定。