基于多尺度三模式纹理特征的仿造指纹检测方法和系统

摘要

本发明公开了一种多尺度三模式纹理特征的仿造指纹检测方法和系统。该系统利用图像采集单元、图像预处理单元、三模式图像纹理特征提取单元、三模式图像纹理特征组合单元、三模式图像纹理特征训练单元和图像分类单元来实现整个仿造指纹图像的检测。本发明首先提取指纹图像的多尺度三模式纹理特征，将这些特征通过直方图来表示，并对其进行归一化；然后将这些特征进行交叉验证得到具有最优参数的支持向量机和最优尺度个数；对测试指纹图像提取最优特征尺度个数的多尺度三模式纹理特征，通过具有最优参数的支持向量机判断测试图像是否为仿造指纹图像。本发明有效地提高了仿造指纹的甄别能力，并且可以满足仿造指纹识别系统中对于实时性的要求。

主权项

一种基于多尺度三模式纹理特征的仿造指纹检测系统，其特征在于，该系统包括：图像采集单元、图像预处理单元、三模式图像纹理特征提取单元、三模式图像纹理特征组合单元、三模式图像特征训练单元、图像分类单元，其中：所述图像采集单元用于采集多个真实指纹和仿造指纹，分别生成多个真实指纹图像和仿造指纹图像；所述图像预处理单元与所述图像采集单元相连接，用于对于真实指纹图像和仿造指纹图像分别进行预处理得到预处理后的真实指纹图像和仿造指纹图像；所述三模式图像纹理特征提取单元与所述图像预处理单元相连接，用于分别提取预处理后的真实指纹图像和仿造指纹图像的多尺度三模式纹理特征，所述多尺度中的不同尺度指的是对应三模式纹理特征提取时不同的图像块大小；所述三模式图像纹理特征组合单元与所述三模式图像纹理特征提取单元相连接，用于将真实指纹图像和仿造指纹图像的多尺度三模式纹理特征各自组合成一个三模式纹理特征，并对其进行归一化；所述图像特征训练单元与所述三模式图像纹理特征组合单元相连接，用于将组合得到的所述真实指纹图像和仿造指纹图像的三模式纹理特征输入到支持向量机中，通过交叉验证得到具有最优参数的支持向量机以及三模式纹理特征的最优尺度个数；所述图像分类单元分别与所述图像纹理特征提取单元和图像特征训练单元相连接，用于将测试图像最优尺度个数的多尺度三模式纹理特征输入到所述图像特征训练单元中训练得到的具有最优参数的支持向量机进行计算，从而判断所述测试图像是否是仿造指纹图像；其中，所述多尺度三模式纹理特征如下提取：首先，在尺度n下，对于一个块大小为m*m像素的指纹图像块，求其像素均值mean_C，其中，n的取值为1，2，…，t，t为尺度个数；其次，对于与该图像块相同大小的L个邻域图像块，求取相应图像块的平均像素值mean_i，i＝1，…，L，则所述指纹图像块的尺度为n的三模式纹理特征LTP可按照下式来计算：$LTP=\underset{i=1}{\overset{L}{\Sigma }}s({\mathrm{mean}}_C-{\mathrm{mean}}_i)*3^i$其中$s\left(x\right)=\left\{\begin{array}{ccc}2& if& x>0\\ 1& if& x=0\\ 0& if& x<0\end{array}\right..$