一种指纹索引方法及装置的制造方法

一种指纹索引方法及装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开一种指纹索引方法及装置。其中，所述方法包括：检测用户是否输入指纹查询信息；在检测到用户输入所述指纹查询信息的情况下，计算指纹特征库中与所述指纹查询信息对应的指纹的第一特征值；将所述第一特征值分别与所述指纹查询信息中包含的第二特征值进行比对，得到每个第一特征值与所述第二特征值的比对相似度；根据所述比对相似度和预设的比值处理得到相似指纹列表，从而实现指纹的索引。本发明能够实现指纹的快速索引，单线程速度达到1000万次比对/秒，而相同环境下一般的索引算法的速度只能达到20万次比对/秒。此外，本发明在多手指比对时也能极大提升系统的索引速度。
【专利说明】
一种指纹索引方法及装置
技术领域
[0001] 本发明涉及指纹索引领域，具体地，涉及一种指纹索引方法及装置。
【背景技术】
[0002] 指纹系统的高速度、高精度是通过同时使用快速过滤算法与精确比对算法实现 的。其中，快速过滤算法用于过滤掉大部分与查询指纹差别很大的指纹，精确比对算法用于 区分与查询指纹相似的指纹。快速过滤技术包括纹型过滤方法和指纹索引方法，由于纹型 种类过少、许多指纹容易分错类型等原因，纹型过滤方法在实际的应用中能过滤的指纹数 量有限，指纹索引技术能过滤掉大部分指纹。
[0003] 然而，现有的指纹索引技术的处理速度并不够快，在面对数据越来越多的情况下 也显得力不从心。

【发明内容】

[0004] 本发明的目的是提供一种指纹索引方法及装置。其中，所述方法能够实现指纹的 快速索引，并且在多手指比对时也能极大提升系统的索引速度。
[0005] 为了实现上述目的，本发明提供一种指纹索引方法。所述方法包括：
[0006] 检测用户是否输入指纹查询信息；
[0007] 在检测到用户输入所述指纹查询信息的情况下，计算指纹特征库中与所述指纹查 询信息对应的指纹的第一特征值；
[0008] 将所述第一特征值分别与所述指纹查询信息中包含的第二特征值进行比对，得到 每个第一特征值与所述第二特征值的比对相似度；
[0009] 根据所述比对相似度和预设的比值处理得到相似指纹列表，从而实现指纹的索 引。
[0010] 可选地，所述计算指纹特征库中与所述指纹查询信息对应的指纹的第一特征值之 前，所述方法还包括：
[0011] 矫正所述指纹特征库中与所述指纹查询信息对应的指纹的姿态。
[0012] 可选地，所述矫正所述指纹特征库中与所述指纹查询信息对应的指纹的姿态，具 体包括：
[0013] 在所述指纹具有主中心点和左三角点的情况下，以所述主中心点为对齐点，平移 所述指纹的所有细节点使得所述主中心点位于所述指纹的中间位置，再以所述主中心点为 中心旋转所述指纹使得所述左三角点到所述主中心点的连线与水平线的夹角为45度；
[0014]在所述指纹具有主中心点和右三角点的情况下，以所述主中心点为对齐点，平移 所述指纹的所有细节点使得所述主中心点位于所述指纹的中间位置，再以所述主中心点为 中心旋转所述指纹使得所述右三角点到所述主中心点的连线与水平线的夹角为135度；
[0015]在所述指纹具有主中心点，而不具有左三角点和右三角点的情况下，以所述主中 心点为对齐点，平移所述指纹的所有细节点使得所述主中心点位于所述指纹的中间位置。
[0016] 可选地，所述计算指纹特征库中与所述指纹查询信息对应的指纹的第一特征值， 具体包括：
[0017] 将每个与所述指纹查询信息对应的指纹量化为多个长方体；
[0018] 根据给定的指纹所有细节点计算得到每个长方体的特征值；
[0019] 根据每个长方体的特征值计算得到所述指纹的特征值。
[0020] 可选地，所述将所述第一特征值分别与所述指纹查询信息中包含的第二特征值进 行比对，得到每个第一特征值与所述第二特征值的比对相似度，具体包括：
[0021 ]将所述第一特征值和所述第二特征值均转换为一组二进制数；
[0022]将所述第一特征值对应的二进制数分别与所述第二特征值对应的二进制数进行 比对，得到每个第一特征值与所述第二特征值的汉明距离；
[0023]根据所述汉明距离得到每个第一特征值与所述第二特征值的比对相似度。
[0024]可选地，所述根据所述比对相似度和预设的比值处理得到相似指纹列表，具体包 括：
[0025] 将所述比对相似度由大到小进行排序，得到排序结果；
[0026] 根据预设的比值选取前N个比对相似度分别对应的指纹构成相似指纹列表，
[0027] 其中，N表示正整数。
[0028] 相应地，本发明还提供一种指纹索引装置。所述装置包括：
[0029] 检测单元，用于检测用户是否输入指纹查询信息；
[0030] 计算单元，用于在所述检测单元检测到用户输入所述指纹查询信息的情况下，计 算指纹特征库中与所述指纹查询信息对应的指纹的第一特征值；
[0031] 比对单元，用于将所述第一特征值分别与所述指纹查询信息中包含的第二特征值 进行比对，得到每个第一特征值与所述第二特征值的比对相似度；
[0032]索引单元，用于根据所述比对相似度和预设的比值处理得到相似指纹列表，从而 实现指纹的索引。
[0033] 可选地，所述装置还包括：
[0034]矫正单元，用于矫正所述指纹特征库中与所述指纹查询信息对应的指纹的姿态。 [0035] 可选地，所述矫正单元，具体用于：
[0036]在所述指纹具有主中心点和左三角点的情况下，以所述主中心点为对齐点，平移 所述指纹的所有细节点使得所述主中心点位于所述指纹的中间位置，再以所述主中心点为 中心旋转所述指纹使得所述左三角点到所述主中心点的连线与水平线的夹角为45度； [0037]在所述指纹具有主中心点和右三角点的情况下，以所述主中心点为对齐点，平移 所述指纹的所有细节点使得所述主中心点位于所述指纹的中间位置，再以所述主中心点为 中心旋转所述指纹使得所述右三角点到所述主中心点的连线与水平线的夹角为135度； [0038]在所述指纹具有主中心点，而不具有左三角点和右三角点的情况下，以所述主中 心点为对齐点，平移所述指纹的所有细节点使得所述主中心点位于所述指纹的中间位置。 [0039]可选地，所述索引单元，具体用于：
[0040] 将所述比对相似度由大到小进行排序，得到排序结果；
[0041] 根据预设的比值选取前N个比对相似度分别对应的指纹构成相似指纹列表，
[0042] 其中，N表示正整数。
[0043] 通过上述技术方案，在检测到用户输入指纹查询信息的情况下，计算指纹特征库 中与指纹查询信息对应的指纹的第一特征值;并将第一特征值分别与指纹查询信息中包含 的第二特征值进行比对，得到每个第一特征值与第二特征值的比对相似度；以及根据比对 相似度和预设的比值处理得到相似指纹列表，能够实现指纹的快速索引，并且在多手指比 对时也能极大提升系统的索引速度。
【附图说明】
[0044] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些图获得其他的附图。
[0045] 图1是本发明一实施例提供的指纹索引方法的流程图；
[0046] 图2是本发明一实施例提供的指纹索引方法的流程图；
[0047] 图3是本发明一实施例提供的指纹索引方法的指纹特征点的分布示意图；
[0048] 图4是本发明一实施例提供的指纹索引方法的指纹特征点的分布示意图；
[0049] 图5是本发明一实施例提供的指纹索引方法的指纹特征点的分布示意图；
[0050] 图6是本发明一实施例提供的指纹索引方法的测试精度的示意图；
[0051] 图7是本发明一实施例提供的指纹索引装置的结构示意图。
[0052] 附图标记说明
[0053] 10主中心点20左三角点30右三角点
【具体实施方式】
[0054]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0055]图1是本发明一实施例提供的指纹索引方法的流程图。如图1所示，本发明一实施 例提供的指纹索引方法包括：
[0056]在步骤是SlOl中，检测用户是否输入指纹查询信息。
[0057]具体地，在指纹系统开启的情况下，每时每刻都在检测用户是否输入指纹查询信 息。
[0058]接着，在步骤S102中，在检测到用户输入所述指纹查询信息的情况下，计算指纹特 征库中与所述指纹查询信息对应的指纹的第一特征值。在没有检测到用户输入所述指纹查 询信息的情况下，继续检测用户是否输入所述指纹查询信息，直到检测到用户输入所述指 纹查询信息。
[0059]具体地，所述计算指纹特征库中与所述指纹查询信息对应的指纹的第一特征值， 包括:将每个与所述指纹查询信息对应的指纹量化为多个长方体;根据给定的指纹所有细 节点计算得到每个长方体的特征值;根据每个长方体的特征值计算得到所述指纹的特征 值。
[0060] 举例来说，当用户输入的指纹查询信息为查找张三的拇指指纹时，调取指纹特征 库中存储的所有拇指指纹，并计算所有拇指指纹的特征值。其中，指纹细节点是一个带方向 的坐标点。因此，在计算指纹的特征值时既考虑了位置的影响又考虑了方向的影响。
[0061] 更为具体地，将每个指纹分割为多个单元格，一般采用等间距分割，如针对640* 640的指纹可以分割为56*56*6个单元格。对位置相同而方向不同的单元格进行分层，可以 得到6种处于不同层次的单元格。其中，方向角度处于0-60度范围内的单元格属于第一层 次，方向角度处于60-120度范围内的单元格属于第二层次，方向角度处于120-180度范围内 的单元格属于第三层次，方向角度处于180-240度范围内的单元格属于第四层次，方向角度 处于240-300度范围内的单元格属于第五层次，方向角度处于300-360度范围内的单元格属 于第六层次。将位置相同而层次不同的单元格进行组合，可以等效为长方体，从而实现将每 个指纹量化为多个长方体。给定细节点T=Im^mvsnU为指纹中所有细节点，每个细节点 被表示为Hl n= {xn，yn，θη}。其中，χη，yn表示细节点的位置坐标，θ η表示细节点的方向角度，η 表示常数。以长方体的中心点为圆心的固定半径（如1〇〇)邻域内的所有细节点共同决定长 方体的特征值，每个细节点mn对其周围预设范围内的长方体产生影响，对预设范围外的长 方体的影响可以忽略不计。
[0062] 每个细节点的影响贡献值都可以分为两部分:空间位置坐标的贡献和方向角度的 贡献。用mt表示第（i J，k)个长方体周围固定半径领域内的所有细节点，表示第(i J，k) 个长方体的中心点，表示周围固定半径领域内所有细节点_对第（i J，k)个长方 体的总的贡献值。周围固定半径领域内所有细节点mt对第（i，j，k)个长方体的总的贡献值 可以分为两个部分：表示周围固定半径领域内所有细节点_对第(i，j，k)个长方 体的坐标贡献值，表示周围固定半径领域内所有细节点_对第(i，j，k)个长方体 的方向贡献值。
[0063]根据以下公式（1)计算得到周围固定半径领域内所有细节点mt对第（i，j，k)个长 方体的总的靑献估·
[0064] ⑴
[0065] 根据以下公式（2)和公式（3)分别计算得到坐标贡献值和方向贡献值
[0066] (2)
[0067] 0)
[0068] 其中，< (3,%)表示周围固定半径领域内所有细节点mt与第（i，j，k)个长方体的 中心点片；在坐标平面上的欧式距离，之表示周围固定半径领域内所有细节点mt的 方向角度，os和〇d分别表示距离参数和方向参数，Δ(1 = 60，α表示层次参数。
[0069] 在得到每个长方体的特征值之后，根据每个长方体的特征值计算得到长方体的平 均特征值，从而得到指纹的特征值。
[0070] 现有的指纹匹配方法都是基于点匹配的，由于特征点数过多（档案指纹的特征点 数量一般在50-120)导致细节点对非常多。虽然能通过一些方法去掉一些细节点对，但仍然 使得索引速度提高不上去。目前文献中记载的指纹索引方法的速度只能达到20万次比对/ 秒左右。本申请对每个指纹只计算一个特征值而不对每个细节点计算特征值，因此，索引速 度超快。
[0071] 紧接着，在步骤S103中，将所述第一特征值分别与所述指纹查询信息中包含的第 二特征值进行比对，得到每个第一特征值与所述第二特征值的比对相似度。
[0072] 具体地，该步骤包括:首先，将所述第一特征值和所述第二特征值均转换为一组二 进制数;然后，将所述第一特征值对应的二进制数分别与所述第二特征值对应的二进制数 进行比对，得到每个第一特征值与所述第二特征值的汉明距离;最后，根据所述汉明距离得 到每个第一特征值与所述第二特征值的比对相似度。
[0073] 其中，第一特征值与第二特征值的汉明距离越大，第一特征值与第二特征值的比 对相似度越小，也即是第一特征值对应的指纹与用户所要查询的指纹的相似度越小，第一 特征值与第二特征值的汉明距离越小，第一特征值与第二特征值的比对相似度越大，也即 是第一特征值对应的指纹与用户所要查询的指纹的相似度越大。
[0074]在本申请中，针对每个指纹只需计算一次比对相似度，并且通过简单地求汉明距 离便可求得比对相似度，因此，索引速度超快。
[0075]最后，在步骤S104中，根据所述比对相似度和预设的比值处理得到相似指纹列表， 从而实现指纹的索引。
[0076] 具体地，该步骤包括:首先，将所述比对相似度由大到小进行排序，得到排序结果， 然后，根据预设的比值选取前N个比对相似度分别对应的指纹构成相似指纹列表，其中，N表 示正整数。
[0077] 举例来说，当用户需要查询张三的拇指指纹时，调取指纹特征库中存储的所有拇 指指纹，并计算所有拇指指纹的特征值，然后，将所有拇指指纹的特征值分别与指纹查询信 息中包含的拇指指纹特征值进行比对，得到所有拇指指纹的特征值与指纹查询信息中包含 的拇指指纹特征值的比对相似度，最后，将得到的比对相似度按从大到小的顺序进行排列， 并根据预设比例选取前N个比对相似度分别对应的拇指指纹构成相似指纹列表，并输出相 似指纹列表。
[0078] 当用户需要同时查询张三的拇指指纹和食指指纹时，调取指纹特征库中存储的所 有拇指指纹和所有食指指纹，并计算所有拇指指纹的特征值和所有食指指纹的特征值，然 后，将所有拇指指纹的特征值分别与指纹查询信息中包含的拇指指纹特征值进行比对，得 到所有拇指指纹的特征值与指纹查询信息中包含的拇指指纹特征值的比对相似度，及将所 有食指指纹的特征值分别与指纹查询信息中包含的食指指纹特征值进行比对，得到所有食 指指纹的特征值与指纹查询信息中包含的食指指纹特征值的比对相似度。由于指纹特征库 中存储的食指指纹与拇指指纹是相关联的，比如通过指纹所属主人的姓名进行关联，举例 来说，指纹特征库中存储的李四的拇指指纹与食指指纹是通过李四这个名字来相关联的， 因此，能够将拇指指纹的比对相似度与食指指纹的比对相似度进行关联。举例来说，李四的 拇指指纹的比对相似度与李四的食指指纹的比对相似度通过李四这个名字进行关联。最 后，将关联后的拇指指纹的比对相似度与食指指纹的比对相似度相加，得到新的比对相似 度，将得到的新的比对相似度按从大到小的顺序进行排列，并根据预设比例选取前N个比对 相似度分别对应的拇指指纹和食指指纹构成相似指纹列表，并输出相似指纹列表。
[0079]本实施例在检测到用户输入指纹查询信息的情况下，计算指纹特征库中与指纹查 询信息对应的指纹的第一特征值;并将第一特征值分别与指纹查询信息中包含的第二特征 值进行比对，得到每个第一特征值与第二特征值的比对相似度；以及根据比对相似度和预 设的比值处理得到相似指纹列表，能够实现指纹的快速索引，并且在多手指比对时也能极 大提升系统的索引速度。
[0080] 图2是本发明一实施例提供的指纹索引方法的流程图。如图2所示，本发明一实施 例提供的指纹索引方法包括：
[0081] 在步骤S201中，检测用户是否输入指纹查询信息。
[0082]由于该步骤与图1中示出的步骤SlOl相同，在此不再赘述。
[0083]接着，在步骤S202中，矫正所述指纹特征库中与所述指纹查询信息对应的指纹的 姿态。
[0084]指纹姿态矫正是指将指纹对齐到一种标准姿态，使得在后续的比对中能快速比对 的技术。指纹对齐最重要的就是要找到指纹的一个对齐点和指纹的姿态角，指纹姿态矫正 对指纹索引方法的精度影响很大。为了增强对齐稳定性，因此分了多种情况下的指纹姿态 矫正。
[0085] 图3是本发明一实施例提供的指纹索引方法的指纹特征点的分布示意图。如图3所 示，在所述指纹具有主中心点10和左三角点20的情况下，以所述主中心点10为对齐点，平移 所述指纹的所有细节点使得所述主中心点10位于所述指纹的中间位置，再以所述主中心点 10为中心旋转所述指纹使得所述左三角点20到所述主中心点10的连线与水平线的夹角为 45度。
[0086] 图4是本发明一实施例提供的指纹索引方法的指纹特征点的分布示意图。如图4所 示，在所述指纹具有主中心点10和右三角点30的情况下，以所述主中心点10为对齐点，平移 所述指纹的所有细节点使得所述主中心点10位于所述指纹的中间位置，再以所述主中心点 10为中心旋转所述指纹使得所述右三角点30到所述主中心点10的连线与水平线的夹角为 135 度。
[0087] 图5是本发明一实施例提供的指纹索引方法的指纹特征点的分布示意图。如图5所 示，在所述指纹具有主中心点10,而不具有左三角点和右三角点的情况下，以所述主中心点 10为对齐点，平移所述指纹的所有细节点使得所述主中心点10位于所述指纹的中间位置。 [0088]在所述指纹既没有主中心点，也没有左三角点和右三角点的情况下，假定所述指 纹已经对齐，不对所述指纹做任何矫正。其中，指纹的特征点包括主中心点、左三角点、右三 角点以及细节点。
[0089] 紧接着，在步骤S203中，计算指纹特征库中与所述指纹查询信息对应的指纹的第 一特征值。
[0090] 然后，在步骤S204中，将所述第一特征值分别与所述指纹查询信息中包含的第二 特征值进行比对，得到每个第一特征值与所述第二特征值的比对相似度。
[0091]最后，在步骤S205中，根据所述比对相似度和预设的比值处理得到相似指纹列表， 从而实现指纹的索引。
[0092]由于步骤S203-S205分别与图1中示出的步骤SI02-S104相同，在此不再赘述。
[0093] 在具体的应用过程中，对本发明一实施例提供的指纹索引方法进行了精度测试。 本测试采用I5-3470CPU，8G内存，在VC++2010环境下进行精度测试，所有测试采用单线程测 试，探测库(指纹特征库)为11657人的十指指纹，查询库为7778人的十指指纹。图6是本发明 一实施例提供的指纹索引方法的测试精度的示意图。如图6所示，横坐标表示相似指纹列表 的指纹数量，纵坐标表示指纹的识别率，图中的曲线表示在十指全用的情况下的指纹的识 别率。比对用时为87.33秒，比对次数为7778*11657*10 = 906681460,比对速度为10382245 次/秒。在使用10指时可以过滤掉90%的指纹达到99.9%识别精度，而在使用4指时可以过 滤掉80 %的指纹达到99.5 %的识别精度。
[0094] 对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域 技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施 例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书 中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
[0095] 图7是本发明一实施例提供的指纹索引装置的结构示意图。如图7所示，本发明一 实施例提供的指纹索引装置包括：
[0096]检测单元301，用于检测用户是否输入指纹查询信息；
[0097]计算单元303,用于在所述检测单元检测到用户输入所述指纹查询信息的情况下， 计算指纹特征库中与所述指纹查询信息对应的指纹的第一特征值；
[0098]比对单元304,用于将所述第一特征值分别与所述指纹查询信息中包含的第二特 征值进行比对，得到每个第一特征值与所述第二特征值的比对相似度；
[0099]索引单元305,用于根据所述比对相似度和预设的比值处理得到相似指纹列表，从 而实现指纹的索引。
[0100]在本发明一实施例中，所述装置还包括：
[0101]矫正单元302,用于矫正所述指纹特征库中与所述指纹查询信息对应的指纹的姿 ??τ O
[0102]在本发明一实施例中，所述矫正单元302,具体用于：
[0103]在所述指纹具有主中心点和左三角点的情况下，以所述主中心点为对齐点，平移 所述指纹的所有细节点使得所述主中心点位于所述指纹的中间位置，再以所述主中心点为 中心旋转所述指纹使得所述左三角点到所述主中心点的连线与水平线的夹角为45度；
[0104]在所述指纹具有主中心点和右三角点的情况下，以所述主中心点为对齐点，平移 所述指纹的所有细节点使得所述主中心点位于所述指纹的中间位置，再以所述主中心点为 中心旋转所述指纹使得所述右三角点到所述主中心点的连线与水平线的夹角为135度； [0105]在所述指纹具有主中心点，而不具有左三角点和右三角点的情况下，以所述主中 心点为对齐点，平移所述指纹的所有细节点使得所述主中心点位于所述指纹的中间位置。
[0106] 在本发明一实施例中，所述计算单元303,具体用于：
[0107] 将每个与所述指纹查询信息对应的指纹量化为多个长方体；
[0108] 根据给定的指纹所有细节点计算得到每个长方体的特征值；
[0109] 根据每个长方体的特征值计算得到所述指纹的特征值。
[0110] 在本发明一实施例中，所述比对单元304，具体用于： 将所述第一特征值和所述第二特征值均转换为一组二进制数；
[0112]将所述第一特征值对应的二进制数分别与所述第二特征值对应的二进制数进行 比对，得到每个第一特征值与所述第二特征值的汉明距离；
[0113] 根据所述汉明距离得到每个第一特征值与所述第二特征值的比对相似度。
[0114] 在本发明一实施例中，所述索引单元305,具体用于：
[0115] 将所述比对相似度由大到小进行排序，得到排序结果；
[0116] 根据预设的比值选取前N个比对相似度分别对应的指纹构成相似指纹列表，
[0117] 其中，N表示正整数。
[0118] 对于本发明一实施例提供的指纹索引装置中还涉及的具体细节已在本发明一实 施例提供的指纹索引方法中作了详细的描述，在此不再赘述。
[0119] 应当注意的是，在本发明的系统的各个部件中，根据其要实现的功能而对其中的 部件进行了逻辑划分，但是，本发明不受限于此，可以根据需要对各个部件进行重新划分或 者组合，例如，可以将一些部件组合为单个部件，或者可以将一些部件进一步分解为更多的 子部件。
[0120] 本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行 的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用 微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的系统中的一些或者全部部 件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全 部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品）。这样的实现本发明的程序 可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以 从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
[0121]应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领 域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中， 不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词"包含"不排除存在未 列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词"一"或"一个"不排除存在多个这样的 元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实 现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项 来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名 称。
[0122]以上实施方式仅适于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通 技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有 等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
【主权项】
1. 一种指纹索引方法，其特征在于，所述方法包括： 检测用户是否输入指纹查询信息； 在检测到用户输入所述指纹查询信息的情况下，计算指纹特征库中与所述指纹查询信 息对应的指纹的第一特征值； 将所述第一特征值分别与所述指纹查询信息中包含的第二特征值进行比对，得到每个 第一特征值与所述第二特征值的比对相似度； 根据所述比对相似度和预设的比值处理得到相似指纹列表，从而实现指纹的索引。2. 根据权利要求1所述的指纹索引方法，其特征在于，所述计算指纹特征库中与所述指 纹查询信息对应的指纹的第一特征值之前，所述方法还包括： 矫正所述指纹特征库中与所述指纹查询信息对应的指纹的姿态。3. 根据权利要求2所述的指纹索引方法，其特征在于，所述矫正所述指纹特征库中与所 述指纹查询信息对应的指纹的姿态，具体包括： 在所述指纹具有主中心点和左三角点的情况下，以所述主中心点为对齐点，平移所述 指纹的所有细节点使得所述主中心点位于所述指纹的中间位置，再以所述主中心点为中心 旋转所述指纹使得所述左三角点到所述主中心点的连线与水平线的夹角为45度； 在所述指纹具有主中心点和右三角点的情况下，以所述主中心点为对齐点，平移所述 指纹的所有细节点使得所述主中心点位于所述指纹的中间位置，再以所述主中心点为中心 旋转所述指纹使得所述右三角点到所述主中心点的连线与水平线的夹角为135度； 在所述指纹具有主中心点，而不具有左三角点和右三角点的情况下，以所述主中心点 为对齐点，平移所述指纹的所有细节点使得所述主中心点位于所述指纹的中间位置。4. 根据权利要求1所述的指纹索引方法，其特征在于，所述计算指纹特征库中与所述指 纹查询信息对应的指纹的第一特征值，具体包括： 将每个与所述指纹查询信息对应的指纹量化为多个长方体； 根据给定的指纹所有细节点计算得到每个长方体的特征值； 根据每个长方体的特征值计算得到所述指纹的特征值。5. 根据权利要求1所述的指纹索引方法，其特征在于，所述将所述第一特征值分别与所 述指纹查询信息中包含的第二特征值进行比对，得到每个第一特征值与所述第二特征值的 比对相似度，具体包括： 将所述第一特征值和所述第二特征值均转换为一组二进制数； 将所述第一特征值对应的二进制数分别与所述第二特征值对应的二进制数进行比对， 得到每个第一特征值与所述第二特征值的汉明距离； 根据所述汉明距离得到每个第一特征值与所述第二特征值的比对相似度。6. 根据权利要求1所述的指纹索引方法，其特征在于，所述根据所述比对相似度和预设 的比值处理得到相似指纹列表，具体包括： 将所述比对相似度由大到小进行排序，得到排序结果； 根据预设的比值选取前N个比对相似度分别对应的指纹构成相似指纹列表， 其中，N表示正整数。7. -种指纹索引装置，其特征在于，所述装置包括： 检测单元，用于检测用户是否输入指纹查询信息； 计算单元，用于在所述检测单元检测到用户输入所述指纹查询信息的情况下，计算指 纹特征库中与所述指纹查询信息对应的指纹的第一特征值； 比对单元，用于将所述第一特征值分别与所述指纹查询信息中包含的第二特征值进行 比对，得到每个第一特征值与所述第二特征值的比对相似度； 索引单元，用于根据所述比对相似度和预设的比值处理得到相似指纹列表，从而实现 指纹的索引。8. 根据权利要求7所述的指纹索引装置，其特征在于，所述装置还包括： 矫正单元，用于矫正所述指纹特征库中与所述指纹查询信息对应的指纹的姿态。9. 根据权利要求8所述的指纹索引装置，其特征在于，所述矫正单元，具体用于： 在所述指纹具有主中心点和左三角点的情况下，以所述主中心点为对齐点，平移所述 指纹的所有细节点使得所述主中心点位于所述指纹的中间位置，再以所述主中心点为中心 旋转所述指纹使得所述左三角点到所述主中心点的连线与水平线的夹角为45度； 在所述指纹具有主中心点和右三角点的情况下，以所述主中心点为对齐点，平移所述 指纹的所有细节点使得所述主中心点位于所述指纹的中间位置，再以所述主中心点为中心 旋转所述指纹使得所述右三角点到所述主中心点的连线与水平线的夹角为135度； 在所述指纹具有主中心点，而不具有左三角点和右三角点的情况下，以所述主中心点 为对齐点，平移所述指纹的所有细节点使得所述主中心点位于所述指纹的中间位置。10. 根据权利要求7所述的指纹索引装置，其特征在于，所述索引单元，具体用于： 将所述比对相似度由大到小进行排序，得到排序结果； 根据预设的比值选取前N个比对相似度分别对应的指纹构成相似指纹列表， 其中，N表示正整数。
【文档编号】G06K9/00GK105843861SQ201610154020
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月17日
【发明人】刘晓春, 郑逢德, 杨春宇, 王贤良, 吴正平
【申请人】北京海鑫科金高科技股份有限公司