本發(fā)明屬于生物特征識別領域，是一種基于秩和比法的注冊指紋替換方法。
背景技術：
：指紋識別技術分為兩個過程：(1)指紋注冊過程。通過讀取指紋圖像，發(fā)現(xiàn)指紋圖像中的指紋區(qū)域，提取指紋區(qū)域中可以對指紋相互進行區(qū)分的特征。將這些特征數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫中，并作為這枚指紋的代表，從而完成指紋注冊過程；(2)特征比對過程。在提取完新采集的待比對指紋的特征后，對數(shù)據(jù)庫中的指定注冊指紋或者數(shù)據(jù)庫中全部注冊指紋進行比對，確認新采集的指紋是否在數(shù)據(jù)庫中的過程為特征比對過程。指紋識別技術主要涉及指紋圖像采集、指紋圖像處理、特征提取、保存數(shù)據(jù)、特征值的比對與匹配等過程。伴隨著計算機技術和信息處理與識別技術的不斷進步，指紋識別技術得到了迅猛的發(fā)展，現(xiàn)已成為最成熟、最可接受的一種生物特征識別技術，是可以在公安、網(wǎng)絡管理、銀行、社保、雇員證明、海關身份鑒定、電子門禁等許多領域廣泛深入應用的技術，具有重要的理論研究意義和市場應用價值。因此如何科學的設計注冊指紋替換方法具有及其重要的實際意義。傳統(tǒng)的指紋評價方法是基于細節(jié)特征的，即提取細節(jié)點特征(指紋中脊線的終結點或交叉點)作為特征來表征指紋圖像，并通過提取這些特征來識別替換已注冊的指紋圖像。如清華大學的CN1588425A，其利用多次采集的同指指紋圖像進行細節(jié)特征的融合。該技術的缺陷在于如果各次采集的指紋圖像的細節(jié)特征沒有準確對準，會造成指紋比對精度嚴重下降。秩和比法是一種集古典參數(shù)估計與近代非參數(shù)統(tǒng)計各自優(yōu)點于一體的統(tǒng)計分析方法，它適用于行×列表資料的綜合評價。其中，秩和比(Rank-sumratio，RSR)指的是表中行(或列)秩次的平均值，是一個非參數(shù)計量，具有0～1區(qū)間連續(xù)變量的特征。其基本思想是在一個n行(n個評價對象)m列(m個評價指標)矩陣中，通過秩轉換，獲得無量綱的統(tǒng)計量RSR，以RSR值對評價對象的優(yōu)劣進行排序或分檔排序。將秩和比法用于指紋圖像的前后對比的綜合評價，可以將多個評價目標進行綜合權衡，操作簡便。技術實現(xiàn)要素：針對上述現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明的目的是提出一種基于秩和比方法的注冊指紋替換方法，該方法的優(yōu)勢在于利用該注冊指紋替換機制替換注冊指紋后，能夠顯著提高指紋比對精度。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種基于秩和比法的注冊指紋替換方法，其特征在于，包括以下步 驟：1)同一指紋判斷將新采集指紋與原有注冊指紋進行比對，如果是同一枚指紋后，執(zhí)行以下各步驟確定是否需要進行指紋更換；如果不是，則不做指紋替換；2)構建原始數(shù)據(jù)列表綜合考慮指紋評價的各項指標，選擇相應的指紋評價指標，使其能夠綜合地反映指紋的優(yōu)劣，將被評價的指紋(1,2,…,n)和評價指標(1,2,…,m)排列成n行m列的原始數(shù)據(jù)秩和比矩陣，n和m均為大于0的整數(shù)；所述被評價的指紋為新采集指紋、原有注冊指紋，即n＝2；所述原始數(shù)據(jù)秩和比矩陣中的行代表共有2枚指紋參與綜合評價，其中設定第1行代表新采集指紋，設定第2行代表原有注冊指紋，矩陣中的列代表有m個評價指標，矩陣中任一元素為Rij代表第i枚指紋的第j個指標的排秩結果；3)編秩、賦權分別對新采集指紋、原有注冊指紋的不同評價指標排秩,對不同的評價指標進行賦權：評價者對于某一指標的重視程度隨著指標值的變化可提高相應指標的權重系數(shù)；4)分別計算新采集指紋、原有注冊指紋的秩和比RSRRSRi=Σj=1mWjRijn×m]]>式中，n為被評價的指紋，m為評價指標，Wj為權重系數(shù)；Rij為第i行第j列元素的秩次；5)如果新采集指紋的綜合評價結果RSR1優(yōu)于原有注冊指紋的RSR2綜合評價結果，則用新采集指紋的圖像代替原有注冊指紋的圖像作為現(xiàn)有注冊指紋。進一步地，選擇圖像質量和指紋特征個數(shù)作為評價指標；所述評價指標m＝2；所述步驟2)的構建原始數(shù)據(jù)列表為a,分別計算新采集指紋、原有注冊指紋的質量分數(shù)利用指紋圖像質量評估方法分別計算新采集指紋、原有注冊指紋的指紋圖像的質量分數(shù)，記錄各指指紋圖像的質量分數(shù)；b，分別計算新采集指紋、原有注冊指紋的特征個數(shù)利用指紋特征提取算法分別提取新采集指紋、原有注冊指紋的指紋特征，記錄各指指紋特征的個數(shù)；構建原始數(shù)據(jù)秩和比矩陣為R2×2=R11R12R21R22;]]>矩陣中的行代表新采集指紋、原有注冊指紋共有2枚指紋參與綜合評價，其中設定第1行代表新采集指紋，第2行代表原有注冊指紋，矩陣中的列代表有2個評價指標，第1列為單指指紋質量，第2列為指紋特征個數(shù)；矩陣中任一元素為Rij，代表第i枚指紋的第j個指標的排秩結果。進一步地，所述圖像質量的權重W1＝1,所述指紋特征個數(shù)的權重W2＝1。進一步地，所述圖像質量的權重W1＝0.8,所述指紋特征個數(shù)的權重W2＝1。進一步地，所述新采集指紋的綜合評價結果RSR1優(yōu)于原有注冊指紋的RSR2綜合評價結果，為新采集指紋的綜合評價結果RSR1的值大于原有注冊指紋的RSR2的值。本發(fā)明具有如下有益的技術效果，1)本發(fā)明提出一種基于秩和比法的指紋的綜合評價方法，將變權因子與秩和比方法相結合，并將其用于指紋優(yōu)劣評價；2)本發(fā)明將圖像質量和指紋特征個數(shù)相結合，克服了傳統(tǒng)以單一評價目標為主的不足；3)本發(fā)明將新采集指紋和原有注冊指紋運用加權秩和比法的綜合評價方法，計算各自的RSR值，通過該綜合評價指標RSR值來評定新采集指紋和原有注冊指紋的優(yōu)劣，用于決定是否對原注冊指紋更換，可以顯著地、確定地提高指紋比對精度。附圖說明圖1為本發(fā)明指紋圖像綜合評價指標示意圖。圖2本發(fā)明實施方法的流程圖。具體實施方式實施例1如圖1-2所示，該方法包括以下步驟：步驟S01：將新采集指紋與原有注冊指紋進行比對，確定是否是同一枚指紋。如果是同一枚指紋后，執(zhí)行以下各步驟確定是否需要進行指紋更換。如果不是，則不可以做指紋替換。假定在指紋數(shù)據(jù)庫中注冊了一枚指紋，再次采集該枚指紋，并進行指紋比對，確認該指紋和指紋數(shù)據(jù)庫中的注冊的那枚指紋為同一枚指紋。此時需要通過執(zhí)行下面各個步驟，判斷是否要替換現(xiàn)有的注冊指紋。步驟S02：利用指紋圖像質量評估方法分別計算新采集指紋、原有注冊指紋的指紋圖像的質量分數(shù)，記錄各指指紋圖像的質量分數(shù)。如圖1所示，指紋的圖像的質量判別可以從指紋區(qū)域大小，指紋區(qū)域的干濕情況，紋線的方向一致性等角度進行判別，根據(jù)現(xiàn)有技術可以給出一個綜合結果，得到一質量分數(shù)。通過現(xiàn)有技術的某種單指指紋圖像質量評估方法，給出新采集指紋、原有注冊指紋圖像的質量分數(shù)：86，80。步驟S03：利用指紋特征提取算法分別提取新采集指紋、原有注冊指紋的指紋特征，記錄各指指紋特征的個數(shù)。通過現(xiàn)有的單枚指紋圖像特征提取方法，取得指紋的特征個數(shù),一般而言，可以參照中國公安部頒發(fā)的公共安全行業(yè)標準GA426-2008明確指紋細節(jié)點特征及個數(shù)表述方法。對于給定的，通過現(xiàn)有技術的某種單枚指紋圖像特征提取方法，參照標準GA426-2008標準取得新采集指紋、原有注冊指紋的特征點個數(shù)為：100，75。步驟S04：編秩、賦權將評價指標分為高優(yōu)指標及低優(yōu)指標，高優(yōu)指標從大到小編秩，最大值編以1；低優(yōu)指標從小到大編秩，最小值編以1；相同者取平均值，秩越小，指標越優(yōu)；指紋質量分數(shù)及指紋特征個數(shù)為高優(yōu)秩，是指紋評價的正向指標，指標越大，秩次越高。分別對新采集指紋、原有注冊指紋的指紋質量、指紋特征個數(shù)兩類指標編秩(R)。對不同的評價指標進行賦權：評價者對于某一指標的重視程度隨著指標值的變化而變化，指標值越劣，該項指標對指紋圖像的綜合評價影響越大，因此提高該指標相應的權重系數(shù)。實施例1取指紋質量、指紋特征的權重系數(shù)各為1。利用步驟S01-S03的數(shù)據(jù)可以形成如下的數(shù)據(jù)表格，并計算各項指標的秩(括弧內為秩)：表1指紋編秩指紋指紋圖像質量指紋特征個數(shù)新采集指紋86(2)100(2)原有注冊指紋80(1)75(1)定義秩和比矩陣為R2×2=R11R12R21R22,]]>矩陣中的行代表新采集指紋、原有注冊指紋共有2枚指紋參與綜合評價(可以設定第1行代表新采集指紋，第2行代表原有注冊指紋)，矩陣中的列代表有2個評價指標，第1列為單指指紋質量，第2列為指紋特征個數(shù)。矩陣中任一元素為Rij，代表第i枚指紋的第j個指標的排秩結果。由表1得出，秩和比矩陣R2×2=2211]]>步驟S05：分別計算新采集指紋、原有注冊指紋的秩和比RSR，將該結果作為新采集指紋、原有注冊指紋綜合評價結果。按照公式(其中i,j＝1,2，n，m＝2,W1＝1，W2＝1)計算指紋圖像的加權秩和比：RSR1=14(2+2)=1,RSR2=14(1+1)=0.5.]]>步驟S06：如果新采集指紋的綜合評價結果優(yōu)于原有注冊指紋的綜合評價結果，則進行用新采集指紋的圖像代替原有注冊指紋的圖像作為現(xiàn)有注冊指紋。因為RSR1＞RSR2，所以用新采集的指紋替換原有的注冊指紋。本發(fā)明提出了一種基于秩和比方法的注冊指紋替換方法,在選擇通過基于秩和比法對指紋進行綜合評定，可以在注冊指紋更換后，可以顯著提高指紋比對精度。當前第1頁1 2 3