摘要：近幾年來，指紋識別技術(shù)發(fā)展迅速。由于指紋識別產(chǎn)品具有安全、方便的特點(diǎn)，越來越多的場合開始使用指紋識別產(chǎn)品。例如銀行柜員管理、指紋門鎖、指紋門禁、指紋考勤管理等。所有指紋產(chǎn)品的應(yīng)用過程中，指紋判別是很重要的一個過程。指紋判別的目的就是令設(shè)備獨(dú)立判別出指紋采集窗口是否已經(jīng)出現(xiàn)合格的指紋圖像，以便于采集指紋并送給后續(xù)步驟進(jìn)行指紋圖像的處理。由于受到手指指紋情況和環(huán)境因素造成的影響，指紋判別算法往往存在判斷不準(zhǔn)的情況。該文提出的基于鄰域相關(guān)性進(jìn)行指紋判別的方法從指紋本身的特性出發(fā)，考察了指紋局部特點(diǎn)，提高了指紋判別的準(zhǔn)確度。

關(guān)鍵詞：指紋判別算法；鄰域相關(guān)性

中圖分類號：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）10-2434-04

指紋判別是指紋識別系統(tǒng)開始進(jìn)行指紋處理的第一步。指紋判別要能夠排除外界環(huán)境的影響，準(zhǔn)確判斷出采集窗口是否存在有效指紋。指紋判別的方法大致分成兩大類：一種是采用硬件電路判別，另一種是采用算法來判別。由于后者較前者具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的優(yōu)勢，目前大多數(shù)指紋產(chǎn)品采用專門的指紋判別算法來檢測有效指紋。

1 指紋判別算法的作用及目前存在的問題

1.1 指紋判別算法的作用

指紋判別（按指檢測）功能是所有指紋識別設(shè)備的基本功能之一。該功能要求指紋識別設(shè)備的內(nèi)嵌軟件持續(xù)檢測圖像的變化，并通過特定的算法判別出圖像中是否存在指紋紋理圖像；當(dāng)圖像中出現(xiàn)符合特定要求的指紋紋理圖像的時候，指紋識別設(shè)備內(nèi)嵌的軟件和算法要能夠及時給出判別信號，便于指紋識別設(shè)備采取進(jìn)一步動作。

1.2 傳統(tǒng)指紋判別算法存在的問題

2 基于鄰域相關(guān)性的指紋判別算法原理

指紋圖像同干擾圖像雖然在均值、均方差和直方圖等統(tǒng)計特性上十分相似，但是兩者還是存在很大差別，其中最為明顯的差別就是指紋圖像具有很規(guī)律的紋理特性，而大部分干擾圖像卻不具備這種特性。本設(shè)計提出的基于鄰域相關(guān)性指紋判別算法就是利用這種紋理性差異來判別指紋圖像的。

如果以W1為主窗口，向各個方向平移得到多方向上的鄰域子窗口，并考察他們同母窗口W1的一組鄰域相關(guān)因數(shù)。不難發(fā)現(xiàn)，基于清晰指紋圖像得到的這組鄰域相關(guān)因數(shù)其相互差異較大（沿指紋紋路方向移動得到的鄰域相關(guān)因數(shù)最小，而垂直的方向最大）；而基于空白圖像、噪聲圖像得到的一組鄰域相關(guān)因數(shù)差異較?。ǚ较蛐圆幻黠@，各個方向的鄰域相關(guān)因數(shù)趨于一致）。

本文論述的方法正是利用上述原理，設(shè)計了基于鄰域相關(guān)性的指紋判別算法，從而解決了傳統(tǒng)指紋判別算法無法有效區(qū)分指紋圖像和干擾圖像的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了指紋圖像的有效判別。

c） 前景和背景平均相關(guān)度的統(tǒng)計

計算前景區(qū)域所有采樣窗口的鄰域相關(guān)度ForeDiffCorre1、ForeDiffCorre2、ForeDiffCorre3……，并相加求平均得到前景的平均相關(guān)度ForeAvrDiffCoree。

同理計算背景區(qū)域所有采樣窗口的鄰域相關(guān)度BackDiffCorre1、BackDiffCorre2、BackDiffCorre3……，并相加求平均得到背景的平均相關(guān)度BackAvrDiffCoree。

3）通過對前景及背景平均相關(guān)度的判斷，區(qū)分指紋圖像同空白（干擾）圖像

對上述步驟完成計算的前景和背景平均相關(guān)度進(jìn)行比較，如果前景平均相關(guān)度ForeAvrDiffCoree大于一定閥值ForeDiffHold；且背景平均相關(guān)度BackAvrDiffCoree大于一定閥值BackDiffHold，則可以判定該圖像是一副清晰的指紋圖像而非空白圖像或者干擾圖像。

4 結(jié)束語

本方案提出了鄰域窗口、鄰域相關(guān)度概念，給出了鄰域窗口的選用原則及鄰域相關(guān)度的計算方法。以此為基礎(chǔ)，給出了一種基于領(lǐng)域相關(guān)性判別有效指紋的方法。這種方法較傳統(tǒng)的方其有益效果體現(xiàn)在以下兩個方面：1）算法思路清晰，易于實(shí)現(xiàn)；2）能有效排除采集窗口表面環(huán)境及外界環(huán)境的干擾，提升了指紋判別的準(zhǔn)確度；

綜上，該文提出的基于鄰域相關(guān)性進(jìn)行指紋判別的方法，判斷準(zhǔn)確、技術(shù)可實(shí)現(xiàn)性強(qiáng)，可以方便地移植到現(xiàn)有的指紋產(chǎn)品中，對提升現(xiàn)有指紋設(shè)備的指紋判別性能具有現(xiàn)實(shí)意義。

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