指纹照片压缩传输的方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种指纹照片压缩传输的方法及系统，包括：获取指纹原始图片及其上的像素点信息值；设置像素点的信息阈值，并生成二值化图片；将所述二值化图片进行比特位压缩，并进行传输。通过上述方式，本发明可极大的降低数据量，减少硬件内存占用，提高传输效果，并且在应用场景中对实际流程并无不良影响。
【专利说明】
指纹照片压缩传输的方法及系统
技术领域
[0001] 本发明涉及生物识别技术领域，尤其是涉及一种指纹照片压缩传输的方法及系 统。
【背景技术】
[0002] 在指纹识别的现有技术中，对于特征码的读取需要对采集到的指纹图片经过二值 化之后，再对其上的特征部位进行算法识别，生成特定的特征码。而原始采集到的指纹图片 由于其数据量太大，在通过串口等之类的低速传输通道时，会产生极大的延时效应。
[0003] 指纹识别方案中二值化的本质是为了去除无关干扰，强化特征信息为目的，原始 指纹图片会由于传感器的差异产生一些杂质信息，表现为每个像素的字节转化成整数后产 生小范围的上下波动。
[0004] -幅图像包括目标物体、背景还有噪声，要想从多值的数字图像中直接提取出目 标物体，最常用的方法就是设定一个全局的阈值T，用T将图像的数据分成两部分:大于T的 像素群和小于T的像素群。将大于T的像素群的像素值设定为白色(或者黑色），小于T的像素 群的像素值设定为黑色(或者白色）。
[0005] 图片是由ARGB，即透明度和RGB值组成，指纹图片由于传感器的不同，多数并不具 备颜色识别能力，由于手指的受力不同，指纹的纹路凹凸并不呈现百分百与现实指纹相同， 这在传感器中会产生电平的变化，电平信号的变化就会引起图片上有灰阶的变化。
[0006] 指纹的凹凸在这个电平变化中的是最明显的，RGB的灰阶值在0x00~Oxff之间变 化，如果呈现是凹的时候，在图片上会呈现白色，但是灰阶值一般都不会达到Oxff，同理，黑 色也不会全为0x00,通常是在一个较小的范围波动，如0x10~0x23这样的值，但是黑色和白 色相差的范围会非常巨大。
[0007] 由于在二值化后，未进一步进行压缩图片，使得要传输的图片信息量仍然巨大，占 用空间大，因此传输时对机器要求较高，也正由于其运算量大，目前的存量机器，如单线8位 机等这样内存小的机器在运算时，整体负荷较大，甚至会造成死机。
【发明内容】
[0008] 本发明所要解决的技术问题是:提供指纹照片压缩传输技术方式，可极大的降低 数据量，减少硬件内存占用，提高传输效果，并且在应用场景中对实际流程并无不良影响。
[0009] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：提供一种指纹照片压缩传输 的方法，包括：
[0010] 获取指纹原始图片及其上的像素点信息值；
[0011]设置像素点的信息阈值，并生成二值化图片；
[0012]将所述二值化图片进行比特位压缩，并进行传输。
[0013] 为解决上述问题，本发明还提供一种指纹照片压缩传输的系统，包括：
[0014] 数据获取模块，用于获取指纹原始图片及其上的像素点信息值；
[0015] 数据处理模块，用于设置像素点信息阈值，并生成二值化图片；
[0016] 压缩传输模块，用于将所述二值化图片进行比特位压缩，并进行传输。
[0017] 本发明的有益效果在于：区别于现有技术，本发明在获取图片上像素点信息值后， 设置信息阈值，并进行二值化，然后再进行比特位压缩传输。通过上述方式，本发明可极大 的降低数据量，减少硬件内存占用，提高传输效果，并且在应用场景中对实际流程并无不良 影响。
【附图说明】
[0018] 图1为本发明方法实施例一的流程示意图；
[0019] 图2为本发明字节比特化压缩示意图；
[0020] 图3为本发明系统实施例二的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021] 为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附 图予以说明。
[0022] 本发明最关键的构思在于:设置像素点信息阈值，并二值化图片，然后进行比特位 压缩，传输。
[0023] 请参照图1，本发明实施例一提供一种指纹照片压缩传输的方法，包括：
[0024] SI:获取指纹原始图片及其上的像素点信息值；
[0025] S2:设置像素点的信息阈值，并生成二值化图片；
[0026] S3:将所述二值化图片进行比特位压缩，并进行传输。
[0027] 本发明二值化图片的方法可包括以下几种：
[0028] 方法一：
[0029] 对RGB彩色图像灰度化以后，扫描图像的每个像素值，值小于127的将像素值设为0 (黑色），值大于等于127的像素值设为255(白色）。该方法的好处是简单，计算量少速度快， 这种方法方式极端，对整幅图像进行一刀切，却不考虑图像的像素分布情况与像素值特征， 精度差。
[0030] 方法二：
[0031]相比于方法一，该方法没有对整幅图像进行一刀切，而是计算像素的平均值K，扫 描图像的每个像素值;如像素值大于K像素值设为255(白色），值小于等于K像素值设为0(黑 色）。但这种方法计算复杂，效果类似于对图像进行二次采样，实际应用时，对操作人员素质 及机器要求较高，局限性很大。
[0032] 方法三：
[0033]使用直方图方法来寻找二值化阈值，直方图是图像的重要特质，直方图方法选择 二值化阈值主要是发现图像的两个最高的峰，然后在阈值取值在两个峰之间的峰谷最低 处。
[0034] 该方法相对前面两种方法而言精度更高一些，结果也更让人可以接受。此外本发 明需要将原值信息量大小简化压缩为1/128,以生成二值化图片。
[0035] 对于指纹识别来说，二值化是强化特征值的必要过程。
[0036]在使用单片机的应用场景中，受限于自身内存的大小，有时候很难保存整张的指 纹原始图片，二值化的原理简单，无需增加额外的算力，在采集图片的过程中即可显性的压 缩图片大小。
[0037]比如在小型的热敏和针式打印机中，传递整张图片将会占据大量的缓存，使用二 值化传输更附合实际的应用。
[0038] 二值化原理示意代码java实现如下：
[0039] public Bitmap BinerizeIrnage(Bitmap bitmap, int max, int min) { Bitmapm ImageBuffer = Bitmap.createBitmap(FP IMAGE WIDTH, FP_rN4AGE_HP：IGHT, Bitmap.Config.ARGB_8888); for (mt i = 0; i <= FP IMAGE WTDTH - I; ?++> { for (im j = 0; j <= FP lMAGEJHEiGHT - I; j++) { int pixel = bitmap.getPixelfi, j); if ((Coior.blue(pixei) <=max) && (Color,blue(pixel) >= min) && (Color.red(pixel) <= max) && (Color.red(pixel) >= min) && (Color,green(pixe!) ^ = max) && (Color,green(pixe!) >= min)) m_ImageBuffer.setPixel(i, j,0); else m_ImageBuffer.setPixel(i, j, Color.WHITE): } } return m_ImageBuffer; }
[0040] 在传输时修改原始文件为二值化的文件，是属于预处理操作，该操作并不会再次 二值化的时候产生劣化，因为一张二值化的图片再次二值化数据都是不变的。所以采用该 二值化后的图片，是可以用于提取指纹特征码的。
[0041] 如图2所示，二值化的信息后，每个像素的信息将简化为原来的1/128,即将原值信 息量大小简化压缩为1/128,使用比特位压缩，即直接使用字节的比特位进行表示，因为比 特位变化只有〇和1，一个字节能记录8个比特位，能大幅度增加压缩率。而计算量几乎没有 增加。
[0042] 所谓比特位压缩是在信息值变化只有两种的时候，在冯诺依曼体系结构与哈弗体 系结构的二进制计算机中，可以仅依赖于比特位这一最小的存储单位来存储，即〇和1来表 不。
[0043] -个二值化的图片文件，经过比特位压缩后，每一个字节可以包含8个像素信息， 大小仅为原始文件12.5%，而信息量和使用单一字节表示并无减少，和使用jpg，gif等压缩 算法相比，实现原理简单易行，计算量极小，压缩比高。最后将所述二值化图片进行1/8比例 压缩，以实现比特位压缩，比特位取值为〇及1。
[0044]区别于现有技术，本发明经过实际研究测试发现，本方案可以极大的降低数据量， 减少硬件内存占用，提高传输效果，并且在应用场景中对实际流程并无不良影响。如200* 152像素大小的图片，使用串口传输耗时降低到2秒以内，MCU内存仅需4k。
[0045] 如图3所示，本发明实例二提供一种指纹照片压缩传输的系统100,包括：
[0046] 数据获取模块110,用于获取指纹原始图片及其上的像素点信息值；
[0047]数据处理模块120,用于设置像素点信息阈值，并生成二值化图片；
[0048]压缩传输模块130,用于将所述二值化图片进行比特位压缩，并进行传输。
[0049]其中所述数据处理模块120具体用于：
[0050]根据像素点信息值的直方图设置像素点信息阈值；
[0051]将像素点信息值大小简化压缩为1/128,以生成二值化图片。
[0052]所述压缩传输模块130将所述二值化图片进行1/8比例压缩，以实现比特位压缩， 比特位取值为0及1。
[0053]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发 明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括 在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1. 一种指纹照片压缩传输的方法，其特征在于，包括： 获取指纹原始图片及其上的像素点信息值； 设置像素点的信息阈值，并生成二值化图片； 将所述二值化图片进行比特位压缩，并进行传输。2. 根据权利要求1所述指纹照片压缩传输的方法，其特征在于，设置像素点信息阈值， 并生成二值化图片的步骤具体为： 根据像素点信息值的直方图设置像素点信息阈值； 将像素点信息值大小简化压缩为1/128,以生成二值化图片。3. 根据权利要求1所述指纹照片压缩传输的方法，其特征在于，将所述二值化图片进行 1/8比例压缩，以实现比特位压缩，比特位取值为0及1。4. 根据权利要求1所述指纹照片压缩传输的方法，其特征在于，设置像素点的信息阈 值，并生成二值化图片的步骤具体为： 设置像素点的信息阈值； 将像素值小于阈值的像素点设为黑色，将像素值大于等于阈值的像素点设为白色，以 生成二值化图片。5. 根据权利要求1所述指纹照片压缩传输的方法，其特征在于，设置像素点的信息阈 值，并生成二值化图片的步骤具体为： 计算原始图片上像素点值的平均值，作为像素点的信息阈值； 将像素值小于信息阈值的像素点设为黑色，将像素值大于等于信息阈值的像素点设为 白色，以生成二值化图片。6. 根据权利要求1所述指纹照片压缩传输的方法，其特征在于，设置像素点的信息阈 值，并生成二值化图片的步骤具体为： 根据原始图片上像素点值，建立直方图； 将直方图上的两个最高峰之间的谷底数值作为像素点的信息阈值； 将像素值小于信息阈值的像素点设为黑色，将像素值大于等于信息阈值的像素点设为 白色，以生成二值化图片。7. -种指纹照片压缩传输的系统，其特征在于，包括： 数据获取模块，用于获取指纹原始图片及其上的像素点信息值； 数据处理模块，用于设置像素点信息阈值，并生成二值化图片； 压缩传输模块，用于将所述二值化图片进行比特位压缩，并进行传输。8. 根据权利要求7所述指纹照片压缩传输的系统，其特征在于，所述数据处理模块具体 用于： 根据像素点信息值的直方图设置像素点信息阈值； 将像素点信息值大小简化压缩为1/128,以生成二值化图片。9. 根据权利要求7所述指纹照片压缩传输的系统，其特征在于，将所述二值化图片进行 1/8比例压缩，以实现比特位压缩，比特位取值为0及1。
【文档编号】G06K9/38GK106056119SQ201610345235
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月24日
【发明人】邹华秋, 曹喜峰, 赵从国
【申请人】深圳市至高通信技术发展有限公司