第3期 魏鸿磊，等：一种采用脊线特征的指纹模糊匹配方法 237 2.1脊线配准 位，在其位置补0.由于每条脊线经常与竖直线有2个 没有细节点的指纹是十分少见的，本文研究的 交点，因此该编码共有2行，第1行记录第1个交点 是具有少量细节点的指纹匹配问题.为了能够迅速、 的y坐标，第2行记录第2个交点的y坐标 准确配准脊线集，首先进行细节点匹配9，根据得 3)同样采用2)的方法，根据水平线与每条脊线 到的配准参数将脊线采样点进行坐标转换，即对齐 的交点的x坐标得到x编码. 脊线集，过程如图3所示 在实际编程实现过程中，无需恢复脊线图，只求 出由线段组成的脊线与栅格的交点坐标，按规则填 人编码数组即可. 2.3脊线的模糊匹配 假设有2条脊线（分别属于2个指纹）将要比 对，其x和y编码的个数分别为K和L.比较相同位 (a)原图像指纹 门()坐标转换后的图像 置的编码值，如果两编码所有坐标的差值都小于预 指纹 定阈值D,则认为这2条脊线相似.以脊线相同位置 编码为模糊集的论域，以相同位置编码的相似程度 为隶属度，建立衡量两脊线相似程度的模糊集.两脊 线相同位置编码的隶属度按式(1)计算. (c)对齐后的图像指纹 =1-1cu-cal D (1) 图3脊线的对齐 式中：c:和c2x分别是两脊线相同位置的编码值，若 Fig.3 Alignment of ridges 两脊线相同位置编码都为0，则隶属度记为0.两脊 2.2脊线编码 线相似模糊集可用式(2)表示. 为使两指纹脊线能够快速准确地匹配，需要对 2 L 两指纹重合区域的脊线进行编码，脊线编码过程如 A= 十…+ （cu,c21）（c2,c22） (cm,ca)' 图4所示. (2) 007 式中：n表示编码中公共区域的长度.两脊线编码中 2163226 无效编码值（即编码中0的位置）的隶属度为0.若 1723575 14804 有多条脊线与一条脊线相似，则通过式(3)计算隶 12403 属度均值，选取均值最大的一对作为匹配对. 9902 01 (3) 0 6 6 若两指纹共组成了m对匹配脊线模糊集，则评 25 判向量为 21102943243473633903953683303012720 R=[1h…4m]. 00000000000000 对每一模糊匹配集赋予相同的权重，采用加权平均 123456789101112 法进行相似度综合评判，如式(4)： 图4脊线的编码方法 Fig.4 The method of ridges coding b= (4) m 1)求出两指纹配准后重叠区域的外包矩形，然 若两指纹在公共区内分别有N和M条脊线，共 后在重叠矩形上以间距入画竖直线（本文取为入= 组成了m对模糊匹配对，则以组成匹配对的脊线数 10),设共有K条竖直线。 目占总脊线数目的比值作为综合评判的权重，从而 2)为每条脊线生成一个2×(K+2)大小的编码 可采用式(5)来衡量两指纹脊线的相似程度. 数组，存储该脊线与K条竖直线交点的y坐标.该编 2m (5) 码的第1位是与该脊线相交的第1根竖直线在编码 s=N+Mxb. 中的位置，第2位是与该脊线相交的最后一根竖直线 2.4综合匹配分值的计算 在编码中的位置，从第3位开始记录每根竖直线与该 综合考虑细节点匹配和脊线匹配结果，以更准 脊线交点的y坐标，当没有交点时，认为是无效编码 确地评估指纹的相似性.假设S(I,J)为指纹I和J