CN101238477A - 用于指纹对准的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于将输入指纹与参考指纹对准的方法、用于将输入指纹与参考指纹相比较的方法、用于将输入指纹与参考指纹对准的计算机程序产品、用于将输入指纹与参考指纹相比较的计算机程序产品、用于将输入指纹与参考指纹对准的设备和系统以及用于将输入指纹与参考指纹相比较的设备和系统。
Description
技术领域
本发明涉及用于将输入指纹与参考指纹对准(aligning)的方法、用于将输入指纹与参考指纹相比较的方法、用于将输入指纹与参考指纹对准的计算机程序产品、用于将输入指纹与参考指纹相比较的计算机程序产品、用于将输入指纹与参考指纹对准的设备和系统以及用于将输入指纹与参考指纹相比较的设备和系统。
背景技术
现代社会中存在许多人的身份被验证的情形。这种情形的一个例子是卡支付。在卡支付中，实际上卡持有者有必要设法验证他是该卡的正当持有者，并且没有以不诚实的方式得到该卡。这种方式的一个例子是卡持有者指示连接到该卡的pin码来验证他是正当用户。
现代社会中还存在人被识别的情形。这种情形的一个例子是公司里的访问控制系统。该系统应当能够识别该公司的雇员，其后被识别的雇员被准许进入而非雇员不被准许进入。为此，每个雇员可以拥有具有所存储的唯一访问身份的塑料卡。为被准许进入，雇员让系统读取所存储的访问身份。这个读取的访问身份然后在系统中与若干参考访问身份比较。如果该雇员的访问身份包含于所述若干参考访问身份中，则该雇员被准许进入，如果不是则该雇员不被准许进入。
上述两种情形、验证和识别之间的区别是：第一种情况是比较两个数据集合以能够确定它们是否相同，而第二种情况是将特定数据集合与若干数据集合比较以能够确定该特定数据集合是否与所述若干数据集合之一相同。
为能够提供更安全的验证和识别情形，多种方法已被开发。用于此目的的方法中的一种是指纹识别。
指纹非常适于识别和验证的原因是指纹上的凸纹(papillary line)结构因不同的人而不同。
在用于识别指纹的现有技术中，存在若干不同的能够确定两个指纹之间是否存在匹配的比较方法。在许多情况下，这个匹配涉及将输入指纹与已存储的参考指纹比较。在验证的情况下仅进行一个比较，而在识别的情况下进行若干比较。
进行该比较的一种方式是匹配指纹中的点。这些点常常包括凸纹的终止和分叉并且通常称为特征点(minutiae point)。
为确保安全的系统，参考指纹不落入非人之手很重要。为此的一种好的解决方案是将参考指纹存储在智能卡中，该智能卡是一种具有存储和计算能力的卡。当指纹已被指纹读取器读取时，其被传输到智能卡。一旦在智能卡中，就将输入指纹与已存储的参考指纹相比较。
由于每个用户应当拥有他自己的智能卡，因此期望参考指纹包含小型数据集合，因为这意味着可以使用较小和较不昂贵的存储器。小型数据集合还意味着可以缩减读取器与卡之间的传输时间以及功率消耗。
类似地，希望拥有使用较少处理器时钟周期的比较算法，因为这意味着比较将更快，或者可选地使用具有较低工作频率的处理器。
缩减数据集合的一种方式是对于每个特征点仅存储指示该特征点位于指纹中何处的位置、指示当前特征点中的凸纹的方向的角度以及指示当前特征点是分叉还是终止的类型。由于仅该数据到达智能卡，因此参考指纹可以相应地被存储。
当将输入指纹与所述参考指纹比较时，在许多情况下首先进行对准。对准宽泛地说是指输入指纹和参考指纹被调整为它们都可以用相同坐标来表示。
如果指纹要被读取的人在不同的场合较重或较轻地将其手指压在读取器上，则在对准和比较时可能出现问题。特别地，如果人在输入参考指纹时和在其它输入中较重或较轻地压其手指则是不方便的。
同样地，如果人在不同的读取场合不同地旋转其手指或在不同的读取场合不同地放置其手指，则是不方便的。
因此，重点是创建一种在考虑输入指纹可以每次被不同地旋转和放置以及其指纹被输入的人可以每次较重或较轻地将其手指压在读取器上的情况下用于将输入指纹与参考指纹比较的快速可靠的方法。
为此的一种已知解决方案是将输入指纹中的特征点的坐标传输到智能卡中。其后，特征点中的一个被选作参考点。基于该参考点，至其他特征点的距离被计算。为使该解决方案有效，对应参考点必需被用于输入指纹和参考指纹中，这会成为问题，因为该唯一的参考点会是难以识别的。
另一种已知解决方案在瑞典专利申请No.0300478-5中被公开。该文件描述了这样一种解决方案，其中特征点被配对为两个一组。随后，组中两点之间的距离以及这些点的相对角度被计算。该解决方案的优点是不必确定任何参考点。然而，其缺点在于如果例如由于输入指纹相比于参考指纹被轻微地移动而使得几组特征点遗失，则指纹之间的相似性评估由于所有特征点组必需作为一个单元被评估而受到影响，这导致不同指纹之间较低的可分离性。
发明内容
本发明的目的是完全或部分地消除现有技术中的问题。其它目的将从以下描述中变得明显。
所述目的完全地或部分地通过根据独立权利要求的方法、计算机程序产品、设备或系统而达到。本发明的实施例在从属权利要求和下面的描述中被限定。
“第一坐标”这一表述应当被理解为表示第一方向中的点位置的数字，相应地，“第二坐标”这一表述应当被理解为表示第二方向中的点位置的数字。
此外，例如“旋转指纹”或“平移指纹”的表述应当还包括旋转或平移关联于正讨论的指纹的数据。关联于指纹的数据的实例可以是指纹中的点的坐标数据。
根据第一方面，提供了一种将输入指纹与参考指纹对准的方法，其包括借助于基于所述参考指纹的若干参考角度和所述输入指纹的对应角度来确定和补偿旋转差。
所述方法可以包括：识别所述输入指纹中的若干个点，构成所述若干个点的组，以及确定每个所述组的角度以构成所述输入指纹的角度。
所述方法可以包括：通过用所述参考角度中的每一个减去所述角度中的每一个来构成若干个角度差、确定若干角度范围中的角度差的出现数量以及确定主角度范围。
所述方法可以包括通过在基于所述主角度范围的角度处旋转所述输入指纹来补偿所述旋转差。
该方面的优点是可以从较少数量的点中获得较大的数据集合，这导致用于评估两个指纹之间的旋转距离的较好基础。
在本发明的实施例的一个中，所述主角度范围是其中角度差的出现数量为最大的角度范围。
在本发明的另一实施例中，所述主角度范围仅在预定角度窗口中被搜索。
该实施例的优点是需要较小的存储。
该实施例的另一优点是预定角度窗口可以被调整为指纹读取器的构造。例如，如果例如由于指纹读取器的构造而使得仅特定角度窗口是可能的，则调整可以是使得仅该角度窗口被考虑。
在另一实施例中，本发明还包括如果所述主角度范围中的所述出现数量小于出现的第一预定最小值则中断对准。
该实施例的优点是输入指纹与参考指纹之间的弱对应性在比较过程中的早期被发现，这节省了时间和不必要的计算。
另一实施例还包括将第一结果信号发送到设备。
这意味着所述系统可以更快地信号通知其身份要被验证或识别的人必须输入新的指纹。
上面的实施例还包括借助于基于所述参考指纹的若干第一参考坐标和所述输入指纹的对应坐标来确定和补偿第一方向中的第一平移差。
所述方法可以包括确定所述输入指纹中的点的每个所述组的第一坐标。
所述方法可以包括：通过用所述第一参考坐标的每个减去所述第一坐标的每个来构成若干第一坐标差、确定若干第一范围中的坐标差的第一出现数量以及确定第一主范围。
所述方法可以包括通过在所述第一方向上将所述输入指纹平移基于所述第一主范围的距离来补偿所述第一坐标差。
根据本发明的另一实施例，所述第一主范围可以是其中第一坐标参考的出现数量为最大的第一范围。
在本发明的另一实施例中，所述第一主范围仅在第一预定平移窗口中被搜索。
该实施例的优点是需要较小的存储。
本发明的另一实施例还包括如果所述第一主范围中的所述第一出现数量小于出现的第二预定最小值则中断对准。
在对准过程中的不同步骤之间进行几个检查的优点是可以在对准过程中逐渐地使这些检查越来越严格。
其另一优点是可以将出现的所述第一和所述第二预定最小值调整到专用类型的指纹读取器。
在另一实施例中，本发明还可以包括将第二结果信号发送到设备。
优点在这里是可以保持关于对准过程是在旋转补偿阶段停止还是在第一平移阶段停止的统计，这是通过在这两个不同阶段中停止的情况下发送不同的信号来实现的。
本发明的另一实施例还可以包括借助于基于所述参考指纹的若干第二参考坐标和所述输入指纹的对应坐标来确定和补偿第二方向中的第二平移差。
所述方法可以包括确定所述输入指纹中的点的每个所述组的第二坐标。
所述方法可以包括：通过用所述第二参考坐标中的每个减去所述第二坐标中的每个来构成若干第二坐标差、确定第二数量范围中坐标差的第二出现数量以及确定第二主范围。
所述方法可以包括通过在所述第二方向中将所述输入指纹平移基于所述第二主范围的距离来补偿所述第二坐标差。
该实施例的优点是输入指纹和参考指纹中的两个坐标被同步，这意味着输入指纹中的点具有参考指纹中拥有相同坐标的对应点，这意味着促进了它们之间的进一步比较。
在本发明的另一实施例中，所述第二主范围可以是其中第二坐标参考的出现数量为最大的范围。
在本发明的另一实施例中，所述第二主范围仅在第二预定平移窗口中被搜索。
该实施例的优点是需要较小的存储。
另一实施例还包括如果所述第二主范围中的所述第二出现数量小于出现的第三预定最小值则中断对准。
该实施例的优点是可以将出现的所述第一、第二和第三预定最小值调整到专门类型的指纹读取器。
根据另一实施例，本发明还可以包括将第三结果信号发送到设备。
优点在这里是可以保持关于对准过程是在旋转补偿阶段停止、在第一平移阶段停止还是第二平移阶段停止的统计，这是通过在这些不同阶段中停止的情况下发送不同的信号而实现的。
在本发明的另一实施例中，所述点是特征点。
其优点是存在被充分开发的找到特征点的方法。
所述点还可以是不同于剩余点的指纹中的其它点。例如，所述点可以具有特征傅立叶变换或某种其它类型的频谱数据。
本发明的另一实施例包括所述组包括两个点这一特征。
其优点是为计算所述组的两个坐标和角度需要较少的操作。
在本发明的另一实施例中，仅有组是由关联于大于预定质量阈值的质量测量的点构成的。
其优点是仅具有特定质量的点被包括在对准中，这使得其更可靠和快速，因为点的数量减少。
另一实施例包括仅有组是由彼此间的距离大于预定最小距离的点构成的这一特征。
其优点是不考虑彼此非常靠近的点，因为在计算角度和第一及第二坐标时产生的相对误差在所述组由彼此非常靠近的点构成的情况下将较大。相对误差将较大的原因是点被置于数字图像中或如果希望的话被放置于离散二维数据集合中，其意味着存在所述点可以被移动的最小距离。
另一实施例包括仅有组是由彼此间的距离小于预定最大距离的点构成的这一特征。
其优点是不考虑彼此相距较远的点，因为彼此相距较远的点的组更多地受到手指被较重或较轻地压在指纹读取器上的影响。
该实施例的另一优点是组中的点之一被置于图像外部的风险降低。
另一实施例包括这一特征：对出现数量的所述确定包括计算关联于所述输入指纹中的所述组之一的距离与关联于所述参考指纹中的对应组之一的距离之间的差值。
其优点是关联于所述输入指纹中的所述组之一的距离不变，即不取决于旋转和平移。于是，该距离同样与用户的手指如何被放置在指纹读取器上无关。
另一实施例包括这一特征：对出现数量的所述确定包括计算关联于所述输入指纹中的所述组之一的第一角度与所述参考指纹中的对应组之一的第一角度之间的差值。
正如上面所述的那样，该实施例的优点是其相对于组是不变的。所述第一角度可以是所述点之一的特征角度，即取决于该点中的凸纹的方向的角度。
另一实施例包括这一特征：对出现数量的所述确定包括计算关联于所述输入指纹中的所述组之一的第二角度与关联于所述参考指纹中的对应组之一的第二角度之间的差值。
正如上面所述的那样，该实施例是不变的。所述第二角度可以是另一特征角度。
另一实施例包括这一特征：对出现数量的所述确定包括计算关联于所述输入指纹中的所述点之一的类型与关联于所述参考指纹中的对应点之一的类型之间的差值。
正如上面所述的那样，该实施例是不变的。
另一实施例包括如果所述差中的至少一个小于差值阈值则递增所述出现数量这一特征。
该实施例的优点是旋转和平移补偿较大程度地基于相关数据。
又一实施例包括所述出现数量关于所述差值中的至少一个被加权这一特征。
本发明的另一实施例还包括这一特征：通过将所述输入指纹中的每个所述点与所述参考指纹之中的对应点匹配来构成若干比较对。
该实施例的优点是在对准阶段中相互构成组的输入指纹中的点在该步骤中与参考指纹中的对应点构成对。首先通过比较两个指纹中的组而将输入指纹与参考指纹对准并且其后通过比较两个指纹中的单独点而将输入指纹与参考指纹对准，先进行了粗略对准然后进行了精细对准，这产生了有效的对准。
另一实施例还包括这一特征：确定在第一方向中的每个比较对的第一平移差、计算所述第一平移差的第一平移值以及根据所述第一平移值在第一方向中相对于所述参考指纹调整所述输入指纹。
另一实施例还包括确定所述第一平移差的第一变化测量这一特征，仅当所述第一变化测量低于第一预定变化阈值时才进行所述调整。
该实施例的优点是如果所述第一平移差变化较大则在所述第一方向中不进行调整。
另一实施例还包括以下步骤：确定在第二方向中的每个比较对的第二平移差、计算所述第二平移差的第二平移值，以及根据所述第二平移值在第二方向中相对于所述参考指纹调整所述输入指纹。
另一实施例还包括确定所述第二平移差的第二变化测量这一特征，仅当所述第二变化测量低于第二预定变化阈值时才进行所述调整。
该实施例的优点是如果所述第二平移差变化较大则在所述第二方向中不进行调整。
本发明的另一实施例还包括以下特征：构成若干如以上所指出的比较对以及将所述对准的输入指纹与所述参考指纹相比较。
本发明的另一实施例包括指示所述参考指纹中多于第一预定数量的点是否缺乏在所述输入指纹中的对应这一特征。
其优点是如果点数量太少而不能确保足够的数据集合可用于使得比较被认为是可靠的则获得指示。
另一实施例包括指示所述输入指纹中多于第二预定数量的点是否缺乏在所述参考指纹中的对应这一步骤。
其优点是如果点数量太多而不能保证足够可靠的数据可用于使得比较被认为是可靠的则获得指示。
另一实施例包括这一特征：指示所述参考指纹中多于第三预定数量的点的类型是否与其在所述输入指纹中的等价点的类型不同。
比较类型的优点是这是点的不变属性，即与指纹的旋转和平移无关，类型是相同的。
另一优点是在所述输入指纹中的点与其在参考指纹中的等价点之间进行进一步比较。
本发明的另一实施例还包括这一特征：指示所述输入指纹中多于第四预定数量的点是否与不同于关联于所述参考指纹中的对应点的点指定角度的点指定角度相关联。
该实施例的优点是所述点指定角度是不变的，这使得其适合于进行比较。
该实施例的另一优点是在所述输入指纹中的点与其在所述参考指纹中的等价点之间进行另一比较。
根据本发明的第二方面，提供了一种计算机程序产品，其包括用于在数据处理单元中执行的指令，其中，所述指令在执行时使得所述数据处理单元执行上述方法中的一个。
根据本发明的第三方面，提供了一种用于将输入指纹与参考指纹对准的设备，其包括：适于接收输入指纹的接收器；适于借助于基于所述参考指纹的若干参考角度来确定旋转差的确定装置，这还包括：识别所述输入指纹中的若干个点、构成所述若干个点的组、确定每个所述组的角度、通过用所述参考角度中的每个减去所述角度中的每个来构成若干个角度差、确定若干角度范围中的角度差的出现数量以及确定主角度范围；以及补偿器，其适于通过在基于所述主角度范围的角度处旋转所述输入指纹来补偿所述旋转差。
根据本发明的第四方面，提供了一种用于识别或验证人的身份的设备，其包括：适于接收输入指纹的接收器；适于借助于基于所述参考指纹的若干参考角度来确定旋转差的确定装置，这还包括：识别所述输入指纹中的若干个点、构成所述若干个点的组、确定每个所述组的角度、通过用所述参考角度中的每个减去所述角度中的每个来构成若干个角度差、确定若干角度范围中的角度差的出现数量以及确定主角度范围；补偿器，其适于通过在基于所述主角度范围的角度处旋转所述输入指纹来补偿所述旋转差；以及比较器，其适于将所述已对准输入指纹与所述参考指纹相比较。
在本发明的以上第四方面的一个实施例中，所述接收器、所述确定装置、所述补偿器和所述比较器被安排在智能卡上。
根据本发明的第五方面，提供了一种用于将输入指纹与参考指纹对准的系统，其包括指纹读取器、设备以及所述指纹读取器与所述设备之间的通信信道，其中，所述设备是根据本发明的第四方面来安排的。
根据本发明的第六方面，提供了一种用于识别或验证人的身份的系统，其包括指纹读取器、设备以及所述指纹读取器与所述设备之间的通信信道，其中，所述设备是根据本发明的第四方面来安排的。
根据本发明的第七方面，提供了一种用于将输入指纹与参考指纹对准的方法，其包括：将所述输入指纹与所述参考指纹之间的旋转差设为预定旋转值；借助于基于所述参考指纹的若干第一参考坐标确定和补偿第一方向中的第一平移差，这还包括：识别所述输入指纹中的若干个点、构成所述若干个点的组、确定每个所述组的第一坐标、通过用所述第一参考坐标中的每个减去所述第一坐标中的每个来构成若干第一坐标差、确定若干第一范围中的坐标差的第一出现数量以及确定第一主范围；以及通过在所述第一方向中将所述输入指纹平移基于所述第一主范围的距离来补偿所述第一坐标差。
将旋转差设为预定值而不是根据第一方面计算它的优点是处理器执行较少的操作。
在本发明的该方面的一个实施例中，所述预定旋转值被设为零度。
正如本发明的第一方面那样，将输入指纹与参考指纹对准。差异是在该实施例中旋转差被设为预定值，其意味着基于第一方面的以上实施例和方面也可以应用于该方面。
根据本发明的附加方面，所述方法可以以适于执行所述方法的计算机程序产品、设备或系统的形式来实现。
例如“第一”、“第二”、“第三”等的术语这里在没有专门指出的情况下不应当被解释为时间方面、优先次序方面等，而是仅用于区分不同元素、步骤、测量、参数等。
附图说明
现在将参考示出本发明实施例的非限制性实例的附图来描述本发明。
图1是指纹的一部分的示意图，其中已识别出多个特征点；
图2示意性地示出了当从图像中被提取时的图1中的特征点；
图3a是包括三个特征点的组的示意图；
图3b是包括两个特征点的组的示意图；
图4是用于构成参考角度以及第一和第二参考坐标的方法的示意流程图；
图5a是用于补偿输入指纹与参考指纹之间的旋转差的方法的示意流程图；
图5b是其中输入指纹与参考指纹之间的旋转差被设为预定值的可选方法的示意流程图；
图6是用于补偿已旋转补偿的输入指纹与参考指纹之间的第一平移差的方法的示意流程图；
图7是用于补偿在第一方向中已平移补偿且已旋转补偿的输入指纹与参考指纹之间的第二平移差的方法的示意流程图；
图8a示出了输入指纹和参考指纹的实例；
图8b示出了已旋转补偿的输入指纹和参考指纹的实例；
图8c示出了在第一方向中已平移补偿且已旋转补偿的输入指纹和参考指纹的实例；
图8d示出了在第一和第二方向中已平移补偿且已旋转补偿的输入指纹和参考指纹的实例；
图9是旋转和平移补偿输入指纹的方法的示意流程图，其中在不同的补偿步骤之间进行对匹配的概率检查；
图10是用于将输入指纹与参考指纹对准和/或比较的设备的示意图；
图11是用于将输入指纹与参考指纹对准和/或比较的系统的示意图。
具体实施方式
参考图1，示出了指纹1的一部分。在该指纹中标记了若干个点M1-M8。在该情况下，所述点包括特征点。所标记点中的五个M1-M5是终止类型的，而剩余三个点M6-M8是分叉类型的。对于每个点存储了位置、角度和类型。
仅存储点的位置、角度和类型的原因是代表指纹的数据集合可以大大缩减。
图2示出了具有关联的角度的点，并且因而示出了从读取器被发送到智能卡的除类型外的信息。
图3a示出了三个点M1、M2和M3。每个点由分别为(x1，y1)、(x2，y2)和(x3，y3)的两个坐标以及分别为θ1、θ2和θ3的指示凸纹方向的角度来代表。同样，特征点的类型可以关联于每个点。
图3b示出了两个点M1和M2。为计算这两点之间的距离，两个坐标之间的差(x1-x2)和(y1-y2)被计算，并且因而基于这两个差值可以通过毕达哥拉斯(Pythagorean)理论来计算这两点之间的距离。
图4示出了用于输入参考指纹的方法。
在第一步骤400中，原始格式的指纹例如作为数字图像被接收。该原始格式的指纹被合适的指纹读取器读取(未示出)。
在第二步骤402中，若干个点被识别。这些点可以是特征点，即凸纹的分叉或终止，但也可以是被评估为比其它点更具特征的指纹中的其它点。
为获得这些点，可能有必要进行预处理步骤。这种预处理步骤的实例是将指纹转换成二维频谱，其中因而标识了若干个特征点。
从步骤402中找到的点中，在步骤404中构成各个组。组并不是必须包括两个点，也可以包括三个或四个点。然而，组中点的数量越多就可以构成越多的组合。
随后，每个组的角度在步骤406中被计算。如果组包括两个点，则该角度可以被计算为由贯穿两个点的线与水平线或可选地竖直线构成的角度。如果组包括不止两个点，则直指示线可以通过例如“最小二乘”法被计算，并且之后可以计算该直指示线与水平线或可选地竖直线之间构成的角度。
在被确定之后，所述角度在步骤408中作为参考角度被存储。
类似于在步骤406中的角度确定，同样，在步骤410中针对每个组在第一方向中确定第一坐标。
第一坐标例如通过计算包括在所述组中的点的第一坐标的平均值而被确定，即指示在第一方向中的位置的坐标。
随着第一坐标被确定，它们在步骤412中作为第一参考坐标被存储。
与在步骤410中确定第一坐标一样，第二坐标在步骤414中在第二方向中被确定。
随着第二坐标被确定，它们在步骤416中作为第二参考坐标被存储。
参考角度以及第一和第二参考坐标现在被存储。
参考图5a，描述了一种用于补偿参考指纹与输入指纹之间的旋转差的方法。
在第一步骤500中，输入指纹被接收。该指纹可以由指纹读取器(未示出)读取。
随着指纹被读取，该输入指纹中的若干个点在步骤502中被识别。以与当在图4中创建参考指纹时选择点相同的方式来选择所述点。
所找到的点的组在步骤504中以与在步骤404中构成参考指纹相同的方式被构成。如果当创建参考指纹时组包括两个点，则在该步骤中组也应当包括两个点，而如果当创建参考指纹时组包括多于两个的另一指定数目的点，则在该步骤中组应当包括相应数量的点。
在步骤506中，点的每个组的角度被确定。该角度是以与在步骤406中创建参考角度相同的方式被确定的。
在下一步骤即步骤508中，所存储的参考角度从存储单元中被检索。
然后，在步骤510中，所确定角度中每一个与参考角度中每一个之间的差值被计算。
随着角度差被计算，不同角度范围中的角度差的出现数量在步骤512中被确定。之后，主角度范围在这些角度范围之中被确定。该角度范围可以是其中找到最大出现数量的角度范围。例如如果不同角度范围中的出现分布被评估为具有正态分布，则另一选项还将衡量相邻角度范围中的出现数量。
随着主角度范围被识别，旋转值在步骤514中被计算，这可以通过计算该主角度范围中的角度的平均值来完成。
然后，输入指纹在步骤516中根据所确定旋转值被旋转。
另一可选方案是旋转参考指纹而不是输入指纹。
另一可选解决方案是随着主角度范围被识别、以较窄的角度范围且仅在主范围中重复所述过程，由此实现较窄的范围，这还意味着旋转将更准确。
由于输入指纹包括具有关联的角度和类型的若干个点，因此该输入指纹的旋转可能似乎是抽象的。实际上所做的是用根据旋转值选出的、或可选地通过在表中查找获得的旋转矩阵乘以点及其关联的角度。
如果指纹读取器被设计为使得旋转差是可忽略的，则根据下面将参考图5b描述的可选实施例，旋转值可以设为例如零度的预定值。
在第一步骤518中，输入指纹被接收。该指纹可以由指纹读取器(未示出)读取。
随着指纹被读取，该输入指纹中的若干个点在步骤520中被识别。以与在图4中创建参考指纹时选择点相同的方式来选择所述点。
随后，所找到的点的组在步骤522中以与在步骤404中创建参考指纹相同的方式被构成。如果在创建参考指纹时组包括两个点，则在该步骤中组也应当包括两个点，而如果在创建参考指纹时组包括多于两个的另一指定数量的点，则在该步骤中组应当包括相应数量的点。
在步骤524中，旋转值被设为预定旋转值。
然后，除非预定旋转值为零度，否则输入指纹在步骤526中根据所述预定旋转值被旋转。
参考图6，描述了一种用于补偿第一方向中的平移差的方法。
在步骤600中，接收已旋转补偿的输入指纹。
然后，每个组的第一坐标在步骤602中被确定。该第一坐标以与上面在步骤410中相同的方式被计算。
例如，在根据图3b的情形中，即输入指纹中的三个点M1、M2和M3，点的每个组的第一坐标被首先计算。如果第一坐标被为中心坐标被计算，则如下计算第一坐标xc12、xc13和xc23：
其中，x1、x2和x3分别是第一、第二和第三个点在第一方向中的坐标，在这个实例中该第一方向与x方向相同。
之后，第一参考坐标在步骤604中被接收。
在下一步骤即步骤606中，第一坐标差被确定，这意味着用已基于参考指纹计算的第一参考坐标减去已基于输入指纹计算的第一坐标。
例如，用已基于参考指纹计算的第一参考坐标xc12r、xc13r和xc23r减去已在上面的实例中被计算的第一坐标xc12、xc13和xc23中的每一个，如下：
Δxc1212＝xc12-xc12r
Δxc1213＝xc12-xc13r
Δxc1223＝xc12-xc23r
Δxc1312＝xc13-xc12r
Δxc1313＝xc13-xc13r
Δxc1323＝xc13-xc23r
Δxc2312＝xc23-xc12r
Δxc2313＝xc23-xc13r
Δxc2323＝xc23-xc23r
在确定该数量的差值之后，不同范围中的出现数量被计算。
例如，以上九个差值可以被如下分类：
0-3 2个出现
4-6 1个出现
7-9 5个出现
10-12 1个出现
在下一步骤即步骤608中，第一主范围被识别。该第一主范围可以是其中存在最多出现的范围，但也可以是例如具有相邻范围的范围，其中该相邻范围具有几个出现，如以上讨论的那样。
例如，如果主范围是具有最多出现的范围，则范围7到9在上面的实例中是主范围。
然后，第一平移距离在步骤610中被确定。该第一平移距离可以例如作为之前确定的第一主范围的平均值而被计算。
在已确定第一平移距离的情况下，在步骤612中通过在第一方向中将输入指纹移动对应于该第一平移距离的距离来补偿第一平移差。
例如，如果主范围是从7到9并且该主范围的平均值构成第一平移距离，则该第一平移距离将是8。因此点x1、x2和x3将被移动8步。
参考图7，描述了一种用于补偿第二方向中的平移差的方法。
在步骤700中，在第一方向中已平移补偿的且已旋转补偿的输入指纹被接收。
然后，每个组的第二坐标在步骤702中被确定。该第二坐标以与在上面步骤414中相同的方式被计算。
例如，在根据图3b情形中，即输入指纹中的三个点M1、M2和M3，点的每个组的第一坐标首先被计算。如果第一坐标作为中心坐标被计算，则第一坐标yc12、yc13和yc23被如下计算：
其中，y1、y2和y3分别是第一、第二和第三个点在第二方向中的坐标，在所述情况下该第二方向与y方向相同。
之后，第二参考坐标在步骤704中被接收。
在下一步骤即步骤706中，第二坐标差被确定，这意味着用已基于参考指纹计算的第二参考坐标减去已基于输入指纹计算的第二坐标。
例如，用已基于参考指纹计算的第二参考坐标yc12r、yc13r和yc23r减去上面已计算的第二坐标yc12、yc13和yc23中的每一个，如下：
Δyc1212＝yc12-yc12r
Δyc1213＝yc12-yc13r
Δyc1223＝yc12-yc23r
Δyc1312＝yc13-yc12r
Δyc1313＝yc13-yc13r
Δyc1323＝yc13-yc23r
Δyc2312＝yc23-yc12r
Δyc2313＝yc23-yc13r
Δyc2323＝yc23-yc23r
在已确定该数量的差值的情况下，计算不同范围中的出现数量。
例如，以上九个差值可以被如下分类：
0-3 1个出现
4-6 8个出现
7-9 0个出现
10-12 0个出现
在下一步骤即步骤708中，第二主范围被识别。该第二主范围可以是其中存在最多出现的范围，但也可以是例如具有相邻范围的范围，其中该相邻范围具有几个出现，如以上讨论的那样。
例如，如果所述主范围是具有最多出现的范围，则范围4到6在上面的实例中是主范围。
随后，第二平移距离在步骤710中被确定。该第二平移距离可以例如作为之前确定的第二主范围的平均值而被计算。
在已确定第二平移距离的情况下，在步骤712中通过在第二方向中将输入指纹移动对应于该第二平移距离的距离来确定所述第二平移差。
例如，如果所述主范围是从4到6，并且该主范围的平均值构成第一平移距离，则第二平移距离将是5。因此，点y1、y2和y3将被移动5步。
图5、图6和图7中所示的三种方法适当地相继进行，这意味着首先进行旋转补偿，然后在第一方向中进行平移补偿，以及最后在第二方向中进行平移补偿。
图8a示出了包括用虚线连接的四个点的参考指纹800和同样包括用实线连接的四个点的输入指纹802。该图还示出了两个坐标轴，第一坐标轴指示第一方向而第二坐标轴指示第二方向。
该图还示出了关于不同角度范围的出现数量的可能直方图的实例。主角度范围803在本实例中是其中存在最多出现的角度范围。
在图8b中，已根据结合图5a描述的方法中的一个进行了旋转补偿。在本实例中，输入指纹802被旋转而参考指纹800保持不变。
该图还示出了不同范围中第一平移差的出现数量的可能直方图的实例。第一主范围804在本实例中是其中存在最多出现的范围。
在图8c中，第一方向中的平移补偿已根据图6而被作出。
该图还示出了不同范围中第二平移差的出现数量的可能直方图的实例。第二主范围805在本实例中是其中存在最多出现的范围。
在图8d中，第二方向中的平移补偿已根据图7而被作出。
图9示出了一种用于旋转和平移补偿的统一方法，其中在不同的步骤之间进行检查。
在第一步骤即步骤900中，输入指纹被接收，并且在第二步骤902中，参考指纹被接收。
在已接收所述两个指纹的情况下，主角度范围在步骤904中根据参考图5描述的方法而被确定。
该主角度范围中的出现数量与所有角度范围中的总出现数量一起给出了对输入指纹与参考指纹相同的概率的粗略估计。例如，该估计可以通过将所述主角度范围中的出现数量除以所有角度范围中的总出现数量来完成。该第一共享因而可以与第一预定最小共享相比较。在步骤906中，关于所计算的共享是否大于预定最小共享来进行比较。如果所计算的共享不大于预定最小共享，则这在步骤908中被信号通知。所述信号通知意味着整个比较被中断，并且验证或识别将具有否定结果。
然而，如果所计算的共享值大于预定最小共享，则所述方法进行到步骤910，其中确定了第一主平移范围。
随着第一主平移范围被确定，该范围中的出现数量被计算。该出现数量然后以与上面描述的相同方式与所有第一平移范围中的总出现数量相比较，从而获得第二所计算的共享，然后该第二所计算的共享在步骤912中与第二预定最小共享相比较。如果第二计算共享不大于第二预定最小共享值，则这在步骤908中信号通知。该信号通知意味着整个比较被中断，并且验证或识别将具有否定结果。
然而，如果第二所计算的共享值大于预定第二最小共享，则所述方法进行到步骤914，其中确定了第二主平移范围。
以与以上两个比较相同的方式，第三所计算的共享在步骤916中被计算，其然后与第三预定最小共享相比较。如果第三所计算的共享不大于第三预定最小共享，则弱对应性在步骤908中被信号通知，而如果第三所计算的共享大于第三预定最小共享，则强对应性在步骤918中被信号通知。
步骤912中的关于强对应性的信号通知意味着验证或识别将具有肯定结果。但其也可以意味着进行进一步的比较。例如，输入指纹中的点及其在参考指纹中的对应点的类型可以被比较。
参考图10，示出了用于将输入指纹与参考指纹对准的设备1000。设备1000包括用于接收输入指纹的接收器1002。所述输入指纹有利地由指纹读取器读取并且然后通过有线或无线而被传送。此外，设备1000包括用于确定输入指纹与参考指纹之间的旋转差的确定装置1004，以及用于补偿所确定的旋转差的补偿器1006。
参考图11，示出了系统1100，其包括设备1000和指纹读取器1102，设备1000和指纹读取器1102经由通信信道1104相互关联。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1. 一种将输入指纹与参考指纹对准的方法，包括：I.借助于基于所述参考指纹的若干参考角度和所述输入指纹的对应角度来确定和补偿旋转差，其中，确定和补偿所述旋转差包括：
Ia.识别所述输入指纹中的若干个点，
Ib.构成所述若干个点的组，以及
Ic.确定每个所述组的角度以构成所述输入指纹的角度。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，确定和补偿所述旋转差包括：
Id.通过用所述参考角度中的每一个减去所述输入指纹的所述角度中的每一个来构成若干角度差，
Ie.确定若干角度范围中的角度差的出现数量，以及
If.确定主角度范围。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中，确定和补偿所述旋转差还包括：
Ig.通过在基于所述主角度范围的角度处旋转所述输入指纹来补偿所述旋转差。
4. 根据权利要求1-3中任一个所述的方法，其中，步骤If.中的所述主角度范围是其中所述输入指纹与所述参考指纹之间的角度差的出现数量为最大的角度范围。
5. 根据权利要求2-4中任一个所述的方法，其中，所述主角度范围仅在预定角度窗口中被搜索。
6. 根据权利要求4或5所述的方法，还包括：
Ih.如果所述主角度范围中的所述出现数量小于出现的第一预定最小值，则中断所述对准。
7. 根据权利要求1-6中任一个所述的方法，还包括：
Ii.将第一结果信号发送到设备。
8. 根据权利要求1-7中任一个所述的方法，还包括：
II.借助于基于所述参考指纹的若干第一参考坐标和所述输入指纹的对应坐标来确定和补偿第一方向中的第一平移差。
9. 根据权利要求8所述的方法，其中，确定和补偿第一平移差包括：
IIa.确定所述输入指纹中的点的每个组的第一坐标。
10. 根据权利要求9所述的方法，其中，确定和补偿第一平移差包括：
IIb.通过用所述第一参考坐标中的每一个减去所述第一坐标中的每一个来构成若干第一坐标差，
IIc.确定若干第一范围中的坐标差的第一出现数量，以及
IId.确定第一主范围。
11. 根据权利要求10所述的方法，其中，确定和补偿第一平移差还包括：
IIe.通过在所述第一方向中将所述输入指纹平移基于所述第一主范围的距离来补偿所述第一坐标差。
12. 根据权利要求10或11所述的方法，其中，步骤IId.中的所述第一主范围是其中第一坐标差的出现数量为最大的第一范围。
13. 根据权利要求10-12中任一个所述的方法，其中，所述第一主范围仅在第一预定平移窗口中被搜索。
14. 根据权利要求10-13中任一个所述的方法，还包括：
IIf.如果所述第一主范围中的所述第一出现数量小于出现的第二预定最小值，则中断所述对准。
15. 根据权利要求8-14中任一个所述的方法，还包括：
IIg.将第二结果信号发送到设备。
16. 根据权利要求8-15中任一个所述的方法，还包括：
III.借助于基于所述参考指纹的若干第二参考坐标和所述输入指纹的对应坐标来确定和补偿第二方向中的第二平移差。
17. 根据权利要求16所述的方法，其中，确定和补偿第二平移差包括：
IIIa.确定所述输入指纹中的点的每个组的第二坐标。
18. 根据权利要求15或16所述的方法，其中，确定和补偿第二平移差包括：
IIIb.通过用所述第二参考坐标中的每一个减去所述第二坐标中的每一个来构成若干第二坐标差，
IIIc.确定第二数量的范围中坐标差的第二出现数量，以及
IIId.确定第二主范围。
19. 根据权利要求18所述的方法，其中，确定和补偿第二平移差包括：
IIIe.通过在所述第二方向中将所述输入指纹平移基于所述第二主范围的距离来补偿所述第二坐标差。
20. 根据权利要求18或19所述的方法，其中，步骤IIId.中的所述第二主角度范围是其中第二坐标差的出现数量为最大的范围。
21. 根据权利要求18-20中任一个所述的方法，其中，所述第二主范围仅在第二预定窗口中被搜索。
22. 根据权利要求18-21中任一个所述的方法，还包括：
IIIf.如果所述第二主范围中的所述第二出现数量小于出现的第三预定最小值，则中断所述对准。
23. 根据权利要求22所述的方法，还包括：
IIIg.将第三结果信号发送到设备。
24. 根据前面权利要求中任一个所述的方法，其中，所述点是特征点。
25. 根据前面权利要求中任一个所述的方法，其中，所述组包括两个点。
26. 根据前面权利要求中任一个所述的方法，其中，仅有组是由关联于大于预定质量阈值的质量测量的点构成的。
27. 根据前面权利要求中任一个所述的方法，其中，仅有组是由彼此间的距离大于预定最小距离的点构成的。
28. 根据前面权利要求中任一个所述的方法，其中，仅有组是由彼此间的距离小于预定最大距离的点构成的。
29. 根据前面权利要求中任一个所述的方法，其中，对出现数量的所述确定包括计算关联于所述输入指纹中的所述组之一的距离与关联于所述参考指纹中的对应组之一的距离之间的差值。
30. 根据前面权利要求中任一个所述的方法，其中，对出现数量的所述确定包括计算关联于所述输入指纹中的所述组之一的第一角度与关联于所述参考指纹中的对应组之一的第一角度之间的差值。
31. 根据前面权利要求中任一个所述的方法，其中，对出现数量的所述确定包括计算关联于所述输入指纹中的所述组之一的第二角度与关联于所述参考指纹中的对应组之一的第二角度之间的差值。
32. 根据前面权利要求中任一个所述的方法，其中，对出现数量的所述确定包括计算关联于所述输入指纹中的所述点之一的类型与关联于所述参考指纹中的对应点之一的类型之间的差值。
33. 根据权利要求29-32中任一个所述的方法，其中，如果所述差值中的至少一个小于差值阈值，则所述出现数量被递增。
34. 根据权利要求29-32中任一个所述的方法，其中，所述出现数量关于所述差值中的至少一个被加权。
35. 根据前面权利要求中任一个所述的方法，还包括：
通过将所述输入指纹中的每个所述点与所述参考指纹中的所述参考点之中的对应点相匹配来构成若干比较对。
36. 根据权利要求35所述的方法，还包括：
确定第一方向中的每个比较对的第一平移差，
计算所述第一平移差的第一平移值，以及
根据所述第一平移值在第一方向中相对于所述参考指纹调整所述输入指纹。
37. 根据权利要求36所述的方法，还包括：
确定所述第一平移差的第一变化测量，
仅当所述第一变化测量低于第一预定变化阈值时才进行所述调整。
38. 根据权利要求36或37所述的方法，还包括：
确定第二方向中的每个比较对的第二平移差，
计算所述第二平移差的第二平移值，以及
根据所述第二平移值在第二方向中相对于所述参考指纹调整所述输入指纹。
39. 根据权利要求38所述的方法，还包括：
确定所述第二平移差的第二变化测量，
仅当所述第二变化测量低于第二预定变化阈值时才进行所述调整。
40. 一种将输入指纹与参考指纹相比较的方法，包括：
I.构成若干根据权利要求35-39中任一个所述的比较对，以及
II.将所述已对准输入指纹与所述参考指纹相比较。
41. 根据权利要求40所述的方法，还包括：
III.指示所述参考指纹中多于第一预定数量的点是否缺乏所述输入指纹中的对应。
42. 根据权利要求40或41所述的方法，还包括：
IV.指示所述输入指纹中多于第二预定数量的点是否缺乏所述参考指纹中的对应。
43. 根据权利要求40-42中任一个所述的方法，还包括：
V.指示所述参考指纹中多于第三预定数量的点是否是与其在所述输入指纹中的等价点类型不同的点。
44. 根据权利要求40-43中任一个所述的方法，还包括：
VI.指示所述输入指纹中多于第四预定数量的点是否关联于点指定的角度，该点指定的角度与关联于所述参考指纹中的对应点的点指定的角度不同。
45. 一种包括用于在数据处理单元中执行的指令的计算机程序产品，其特征在于，
所述指令当执行时使得所述数据处理单元执行根据前面权利要求中任一个所述的方法。
46. 一种用于将输入指纹与参考指纹对准的设备，包括：
适于接收输入指纹的接收器；
适于借助于基于所述参考指纹的若干参考角度来确定旋转差的确定装置，这还包括：识别所述输入指纹中的若干个点、构成所述若干个点的组、确定每个所述组的角度、通过用所述参考角度中每一个减去所述角度中每一个来构成若干角度差、确定若干角度范围中的角度差的出现数量以及确定主角度范围；以及
适于通过在基于所述主角度范围的角度处旋转所述输入指纹来补偿所述旋转差的补偿器。
47. 一种用于识别或验证人的身份的设备，包括：
适于接收输入指纹的接收器；
适于借助于基于所述参考指纹的若干参考角度来确定旋转差的确定装置，这还包括：识别所述输入指纹中的若干个点、构成所述若干个点的组、确定每个所述组的角度、通过用所述参考角度中每一个减去所述角度中每一个来构成若干角度差、确定若干角度范围中的角度差的出现数量以及确定主角度范围；
适于通过在基于所述主角度范围的角度处旋转所述输入指纹来补偿所述旋转差的补偿器；以及
适于将所述已对准输入指纹与所述参考指纹相比较的比较器。
48. 根据权利要求47所述的设备，其中，所述接收器、所述确定装置、所述补偿器和所述比较器被安排在智能卡上。
49. 一种用于将输入指纹与参考指纹对准的系统，包括指纹读取器、设备以及所述指纹读取器与所述设备之间的通信信道，其特征在于，
所述设备是根据权利要求47来安排的。
50. 一种用于识别或验证人的身份的系统，包括指纹读取器、设备以及所述指纹读取器与所述设备之间的通信信道，其特征在于，
所述设备是根据权利要求48或49来安排的。
51. 一种用于将输入指纹与参考指纹对准的方法，包括：
I.将所述输入指纹与所述参考指纹之间的旋转差设为预定旋转值，
II.借助于基于所述参考指纹的若干第一参考坐标来确定和补偿第一方向中的第一平移差，这还包括：
IIa.识别所述输入指纹中的若干个点，
IIb.构成所述若干个点的组，
IIc.确定每个所述组的第一坐标，
IId.通过用所述第一参考坐标中的每一个减去所述第一坐标中的每一个来构成若干第一坐标差，
IIe.确定若干第一范围中的坐标差的第一出现数量，
IIf.确定第一主范围，以及
IIg.通过在所述第一方向中将所述输入指纹平移基于所述第一主范围的距离来补偿所述第一坐标差。
52. 根据权利要求51所述的方法，其中，所述预定旋转值是零度。
53. 根据权利要求51或52所述的方法，其中，步骤IId.中的所述第一主范围是其中第一坐标差的出现数量为最大的第一范围。
54. 根据权利要求53所述的方法，其中，所述第一主范围仅在第一预定窗口中被搜索。
55. 根据权利要求54所述的方法，还包括：
IIh.如果所述第一主范围中的所述第一出现数量小于出现的第一预定最小值，则中断所述对准。
56. 根据权利要求55所述的方法，还包括：
IIi.将第一结果信号发送到设备。
57. 根据权利要求51-56中任一个所述的方法，还包括：
III.借助于基于所述参考指纹的若干第二参考坐标来确定和补偿第二方向中的第二平移差，这还包括：
IIIa.确定每个所述组的第二坐标，
IIIb.通过用所述第二参考坐标中的每一个减去所述第二坐标中的每一个来构成若干第二坐标差，
IIIc.确定第二数量的范围中的坐标差的第二出现数量，
IIId.确定第二主范围，以及
IIIe.通过在所述第二方向中将所述输入指纹平移基于所述第二主范围的距离来补偿所述第二坐标差。
58. 根据权利要求57所述的方法，其中，步骤IIId.中的所述第二主范围是其中第二坐标差的出现数量为最大的范围。
59. 根据权利要求58所述的方法，其中，所述第二主范围仅在第二预定窗口中被搜索。
60. 根据权利要求59所述的方法，还包括：
IIIf.如果所述第二主范围中的所述第二出现数量小于出现的第三预定最小值，则中断所述对准。
61. 根据权利要求60所述的方法，还包括：
IIIg.将第三结果信号发送到设备。
62. 根据权利要求51-61中任一个所述的方法，其中，所述点是特征点。
63. 根据权利要求51-62中任一个所述的方法，其中，所述组包括两个点。
64. 根据权利要求51-63中任一个所述的方法，其中，仅有组是由关联于大于预定质量阈值的质量测量的点构成的。
65. 根据权利要求51-64中任一个所述的方法，其中，仅有组是由彼此间的距离大于预定最小距离的点构成的。
66. 根据权利要求51-65中任一个所述的方法，其中，仅有组是由彼此间的距离小于预定最大距离的点构成的。
67. 根据权利要求51-66中任一个所述的方法，其中，对出现数量的所述确定包括计算关联于所述输入指纹中的所述组之一的距离与关联于所述参考指纹中的对应组之一的距离之间的差值。
68. 根据权利要求51-67中任一个所述的方法，其中，对出现数量的所述确定包括计算关联于所述输入指纹中的所述组之一的第一角度与关联于所述参考指纹中的对应组之一的第一角度之间的差值。
69. 根据权利要求51-68中任一个所述的方法，其中，对出现数量的所述确定包括计算关联于所述输入指纹中的所述组之一的第二角度与关联于所述参考指纹中的对应组之一的第二角度之间的差值。
70. 根据权利要求51-69中任一个所述的方法，其中，对出现数量的所述确定包括计算关联于所述输入指纹中的所述点之一的类型与关联于所述参考指纹中的对应点之一的类型之间的差值。
71. 根据权利要求67-70中任一个所述的方法，其中，如果所述差值中的至少一个小于差值阈值，则所述出现数量被递增。
72. 根据权利要求67-71中任一个所述的方法，其中，所述出现数量关于所述差值中的至少一个被加权。
73. 根据权利要求51-72中任一个所述的方法，还包括：
通过将所述输入指纹中的每个所述点与所述参考指纹中的所述参考点之中的对应点相匹配来构成若干比较对。
74. 根据权利要求73所述的方法，还包括：
确定第一方向中的每个比较对的第一平移差，
计算所述第一平移差的第一平移值，以及
根据所述第一平移值在第一方向中相对于所述参考指纹调整所述输入指纹。
75. 根据权利要求74所述的方法，还包括：
确定所述第一平移差的第一变化测量，
仅当所述第一变化测量低于第一预定变化阈值时才进行所述调整。
76. 根据权利要求74或75所述的方法，还包括：
确定第二方向中的每个比较对的第二平移差，
计算所述第二平移差的第二平移值，以及
根据所述第二平移值在第二方向中相对于所述参考指纹调整所述输入指纹。
77. 根据权利要求76所述的方法，还包括：
确定所述第二平移差的第二变化测量，
仅当所述第二变化测量低于第二预定变化阈值时才进行所述调整。
78. 一种用于将输入指纹与参考指纹相比较的方法，包括：
I.构成若干根据权利要求73-77中任一个所述的比较对，以及
II.将所述已对准输入指纹与所述参考指纹相比较。
79. 根据权利要求78所述的方法，还包括：
III.指示所述参考指纹中多于第一预定数量的点是否缺乏在所述输入指纹中的对应。
80. 根据权利要求78或79所述的方法，还包括：
IV.指示所述输入指纹中多于第二预定数量的点是否缺乏在所述参考指纹中的对应。
81. 根据权利要求78-80中任一个所述的方法，还包括：
V.指示所述参考指纹中多于第三预定数量的点是否是与其在所述输入指纹中的等价点类型不同的点。
82. 根据权利要求78-81中任一个所述的方法，还包括：
VI.指示所述输入指纹中多于第四预定数量的点是否关联于点指定的角度，该点指定的角度与关联于所述参考指纹中的对应点的点指定的角度不同。
83. 一种包括用于在数据处理单元中执行的指令的计算机程序产品，其特征在于，
所述指令当执行时使得所述数据处理单元执行根据权利要求51-82中任一个中所述的方法。
84. 一种用于将输入指纹与参考指纹对准的设备，包括：
适于接收输入指纹的接收器；
确定装置，其适于将所述输入指纹与所述参考指纹之间的旋转差设为预定旋转值，并且借助于基于所述参考指纹的若干第一参考坐标来确定第一方向中的第一平移差，这还包括：识别所述输入指纹中的若干个点、构成所述若干个点的组、确定每个所述组的第一坐标、通过用所述第一参考坐标中的每一个减去所述第一坐标中的每一个来构成若干第一坐标差以及确定第一主范围；以及
适于通过在所述第一方向中将所述输入指纹平移基于所述第一主范围的距离来补偿所述第一坐标差的补偿器。
85. 一种用于识别或验证人的身份的设备，包括：
适于接收输入指纹的接收器；
确定装置，其适于将所述输入指纹与所述参考指纹之间的旋转差设为预定旋转值，并且借助于基于所述参考指纹的若干第一参考坐标来确定第一方向中的第一平移差，这还包括：识别所述输入指纹中的若干个点、构成所述若干个点的组、确定每个所述组的第一坐标、通过用所述第一参考坐标中的每一个减去所述第一坐标中的每一个来构成若干第一坐标差以及确定第一主范围；以及
适于通过在所述第一方向中将所述输入指纹平移基于所述第一主范围的距离来补偿所述第一旋转差的补偿器；以及
适于将所述已对准输入指纹与所述参考指纹相比较的比较器。
86. 根据权利要求85所述的设备，其中，所述接收器、所述确定装置、所述补偿器和所述比较器被安排在智能卡上。
87. 一种用于将输入指纹与参考指纹对准的系统，包括指纹读取器、设备以及所述指纹读取器与所述设备之间的通信信道，其特征在于，
所述设备是根据权利要求84来安排的。
88. 一种用于识别或验证人的身份的系统，包括指纹读取器、设备以及所述指纹读取器与所述设备之间的通信信道，其特征在于，
所述设备是根据权利要求85或86来安排的。
Claims (89)
1. 一种将输入指纹与参考指纹对准的方法，包括：
I.借助于基于所述参考指纹的若干参考角度和所述输入指纹的对应角度来确定和补偿旋转差。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，确定和补偿所述旋转差包括：
Ia.识别所述输入指纹中的若干个点，
Ib.构成所述若干个点的组，以及
Ic.确定每个所述组的角度以构成所述输入指纹的角度。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其中，确定和补偿所述旋转差包括：
Id.通过用所述参考角度中的每一个减去所述输入指纹的所述角度中的每一个来构成若干角度差，
Ie.确定若干角度范围中的角度差的出现数量，以及
If.确定主角度范围。
4. 根据权利要求3所述的方法，其中，确定和补偿所述旋转差还包括：
Ig.通过在基于所述主角度范围的角度处旋转所述输入指纹来补偿所述旋转差。
5. 根据权利要求1-4中任一个所述的方法，其中，步骤If.中的所述主角度范围是其中所述输入指纹与所述参考指纹之间的角度差的出现数量为最大的角度范围。
6. 根据权利要求3-5中任一个所述的方法，其中，所述主角度范围仅在预定角度窗口中被搜索。
7. 根据权利要求5或6所述的方法，还包括：
Ih.如果所述主角度范围中的所述出现数量小于出现的第一预定最小值，则中断所述对准。
8. 根据权利要求1-7中任一个所述的方法，还包括：
Ii.将第一结果信号发送到设备。
9. 根据权利要求1-8中任一个所述的方法，还包括：
II.借助于基于所述参考指纹的若干第一参考坐标和所述输入指纹的对应坐标来确定和补偿第一方向中的第一平移差。
10. 根据权利要求9所述的方法，其中，确定和补偿第一平移差包括：
IIa.确定所述输入指纹中的点的每个组的第一坐标。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，确定和补偿第一平移差包括：
IIb.通过用所述第一参考坐标中的每一个减去所述第一坐标中的每一个来构成若干第一坐标差，
IIc.确定若干第一范围中的坐标差的第一出现数量，以及
IId.确定第一主范围。
12. 根据权利要求11所述的方法，其中，确定和补偿第一平移差还包括：
IIe.通过在所述第一方向中将所述输入指纹平移基于所述第一主范围的距离来补偿所述第一坐标差。
13. 根据权利要求11或12所述的方法，其中，步骤IId.中的所述第一主范围是其中第一坐标差的出现数量为最大的第一范围。
14. 根据权利要求11-13中任一个所述的方法，其中，所述第一主范围仅在第一预定平移窗口中被搜索。
15. 根据权利要求11-14中任一个所述的方法，还包括：
IIf.如果所述第一主范围中的所述第一出现数量小于出现的第二预定最小值，则中断所述对准。
16. 根据权利要求9-15中任一个所述的方法，还包括：
IIg.将第二结果信号发送到设备。
17. 根据权利要求9-16中任一个所述的方法，还包括：
III.借助于基于所述参考指纹的若干第二参考坐标和所述输入指纹的对应坐标来确定和补偿第二方向中的第二平移差。
18. 根据权利要求17所述的方法，其中，确定和补偿第二平移差包括：
IIIa.确定所述输入指纹中的点的每个组的第二坐标。
19. 根据权利要求16或17所述的方法，其中，确定和补偿第二平移差包括：
IIIb.通过用所述第二参考坐标中的每一个减去所述第二坐标中的每一个来构成若干第二坐标差，
IIIc.确定第二数量的范围中坐标差的第二出现数量，以及
IIId.确定第二主范围。
20. 根据权利要求19所述的方法，其中，确定和补偿第二平移差包括：
IIIe.通过在所述第二方向中将所述输入指纹平移基于所述第二主范围的距离来补偿所述第二坐标差。
21. 根据权利要求19或20所述的方法，其中，步骤IIId.中的所述第二主角度范围是其中第二坐标差的出现数量为最大的范围。
22. 根据权利要求19-21中任一个所述的方法，其中，所述第二主范围仅在第二预定窗口中被搜索。
23. 根据权利要求19-22中任一个所述的方法，还包括：
IIIf.如果所述第二主范围中的所述第二出现数量小于出现的第三预定最小值，则中断所述对准。
24. 根据权利要求23所述的方法，还包括：
IIIg.将第三结果信号发送到设备。
25. 根据前面权利要求中任一个所述的方法，其中，所述点是特征点。
26. 根据前面权利要求中任一个所述的方法，其中，所述组包括两个点。
27. 根据前面权利要求中任一个所述的方法，其中，仅有组是由关联于大于预定质量阈值的质量测量的点构成的。
28. 根据前面权利要求中任一个所述的方法，其中，仅有组是由彼此间的距离大于预定最小距离的点构成的。
29. 根据前面权利要求中任一个所述的方法，其中，仅有组是由彼此间的距离小于预定最大距离的点构成的。
30. 根据前面权利要求中任一个所述的方法，其中，对出现数量的所述确定包括计算关联于所述输入指纹中的所述组之一的距离与关联于所述参考指纹中的对应组之一的距离之间的差值。
31. 根据前面权利要求中任一个所述的方法，其中，对出现数量的所述确定包括计算关联于所述输入指纹中的所述组之一的第一角度与关联于所述参考指纹中的对应组之一的第一角度之间的差值。
32. 根据前面权利要求中任一个所述的方法，其中，对出现数量的所述确定包括计算关联于所述输入指纹中的所述组之一的第二角度与关联于所述参考指纹中的对应组之一的第二角度之间的差值。
33. 根据前面权利要求中任一个所述的方法，其中，对出现数量的所述确定包括计算关联于所述输入指纹中的所述点之一的类型与关联于所述参考指纹中的对应点之一的类型之间的差值。
34. 根据权利要求30-33中任一个所述的方法，其中，如果所述差值中的至少一个小于差值阈值，则所述出现数量被递增。
35. 根据权利要求30-33中任一个所述的方法，其中，所述出现数量关于所述差值中的至少一个被加权。
36. 根据前面权利要求中任一个所述的方法，还包括：
通过将所述输入指纹中的每个所述点与所述参考指纹中的所述参考点之中的对应点相匹配来构成若干比较对。
37. 根据权利要求36所述的方法，还包括：
确定第一方向中的每个比较对的第一平移差，
计算所述第一平移差的第一平移值，以及
根据所述第一平移值在第一方向中相对于所述参考指纹调整所述输入指纹。
38. 根据权利要求37所述的方法，还包括：
确定所述第一平移差的第一变化测量，
仅当所述第一变化测量低于第一预定变化阈值时才进行所述调整。
39. 根据权利要求37或38所述的方法，还包括：
确定第二方向中的每个比较对的第二平移差，
计算所述第二平移差的第二平移值，以及
根据所述第二平移值在第二方向中相对于所述参考指纹调整所述输入指纹。
40. 根据权利要求39所述的方法，还包括：
确定所述第二平移差的第二变化测量，
仅当所述第二变化测量低于第二预定变化阈值时才进行所述调整。
41. 一种将输入指纹与参考指纹相比较的方法，包括：
I.构成若干根据权利要求36-40中任一个所述的比较对，以及
II.将所述已对准输入指纹与所述参考指纹相比较。
42. 根据权利要求41所述的方法，还包括：
III.指示所述参考指纹中多于第一预定数量的点是否缺乏所述输入指纹中的对应。
43. 根据权利要求41或42所述的方法，还包括：
IV.指示所述输入指纹中多于第二预定数量的点是否缺乏所述参考指纹中的对应。
44. 根据权利要求41-43中任一个所述的方法，还包括：
V.指示所述参考指纹中多于第三预定数量的点是否是与其在所述输入指纹中的等价点类型不同的点。
45. 根据权利要求41-44中任一个所述的方法，还包括：
VI.指示所述输入指纹中多于第四预定数量的点是否关联于点指定的角度，该点指定的角度与关联于所述参考指纹中的对应点的点指定的角度不同。
46. 一种包括用于在数据处理单元中执行的指令的计算机程序产品，其特征在于，
所述指令当执行时使得所述数据处理单元执行根据前面权利要求中任一个所述的方法。
47. 一种用于将输入指纹与参考指纹对准的设备，包括：
适于接收输入指纹的接收器；
适于借助于基于所述参考指纹的若干参考角度来确定旋转差的确定装置，这还包括：识别所述输入指纹中的若干个点、构成所述若干个点的组、确定每个所述组的角度、通过用所述参考角度中每一个减去所述角度中每一个来构成若干角度差、确定若干角度范围中的角度差的出现数量以及确定主角度范围；以及
适于通过在基于所述主角度范围的角度处旋转所述输入指纹来补偿所述旋转差的补偿器。
48. 一种用于识别或验证人的身份的设备，包括：
适于接收输入指纹的接收器；
适于借助于基于所述参考指纹的若干参考角度来确定旋转差的确定装置，这还包括：识别所述输入指纹中的若干个点、构成所述若干个点的组、确定每个所述组的角度、通过用所述参考角度中每一个减去所述角度中每一个来构成若干角度差、确定若干角度范围中的角度差的出现数量以及确定主角度范围；
适于通过在基于所述主角度范围的角度处旋转所述输入指纹来补偿所述旋转差的补偿器；以及
适于将所述已对准输入指纹与所述参考指纹相比较的比较器。
49. 根据权利要求48所述的设备，其中，所述接收器、所述确定装置、所述补偿器和所述比较器被安排在智能卡上。
50. 一种用于将输入指纹与参考指纹对准的系统，包括指纹读取器、设备以及所述指纹读取器与所述设备之间的通信信道，其特征在于，
所述设备是根据权利要求47来安排的。
51. 一种用于识别或验证人的身份的系统，包括指纹读取器、设备以及所述指纹读取器与所述设备之间的通信信道，其特征在于，
所述设备是根据权利要求48或49来安排的。
52. 一种用于将输入指纹与参考指纹对准的方法，包括：
I.将所述输入指纹与所述参考指纹之间的旋转差设为预定旋转值，
II.借助于基于所述参考指纹的若干第一参考坐标来确定和补偿第一方向中的第一平移差，这还包括：
IIa.识别所述输入指纹中的若干个点，
IIb.构成所述若干个点的组，
IIc.确定每个所述组的第一坐标，
IId.通过用所述第一参考坐标中的每一个减去所述第一坐标中的每一个来构成若干第一坐标差，
IIe.确定若干第一范围中的坐标差的第一出现数量，
IIf.确定第一主范围，以及
IIg.通过在所述第一方向中将所述输入指纹平移基于所述第一主范围的距离来补偿所述第一坐标差。
53. 根据权利要求52所述的方法，其中，所述预定旋转值是零度。
54. 根据权利要求52或53所述的方法，其中，步骤IId.中的所述第一主范围是其中第一坐标差的出现数量为最大的第一范围。
55. 根据权利要求54所述的方法，其中，所述第一主范围仅在第一预定窗口中被搜索。
56. 根据权利要求55所述的方法，还包括：
IIh.如果所述第一主范围中的所述第一出现数量小于出现的第一预定最小值，则中断所述对准。
57. 根据权利要求56所述的方法，还包括：
IIi.将第一结果信号发送到设备。
58. 根据权利要求52-57中任一个所述的方法，还包括：
III.借助于基于所述参考指纹的若干第二参考坐标来确定和补偿第二方向中的第二平移差，这还包括：
IIIa.确定每个所述组的第二坐标，
IIIb.通过用所述第二参考坐标中的每一个减去所述第二坐标中的每一个来构成若干第二坐标差，
IIIc.确定第二数量的范围中的坐标差的第二出现数量，
IIId.确定第二主范围，以及
IIIe.通过在所述第二方向中将所述输入指纹平移基于所述第二主范围的距离来补偿所述第二坐标差。
59. 根据权利要求58所述的方法，其中，步骤IIId.中的所述第二主范围是其中第二坐标差的出现数量为最大的范围。
60. 根据权利要求59所述的方法，其中，所述第二主范围仅在第二预定窗口中被搜索。
61. 根据权利要求60所述的方法，还包括：
IIIf.如果所述第二主范围中的所述第二出现数量小于出现的第三预定最小值，则中断所述对准。
62. 根据权利要求61所述的方法，还包括：
IIIg.将第三结果信号发送到设备。
63. 根据权利要求52-62中任一个所述的方法，其中，所述点是特征点。
64. 根据权利要求52-63中任一个所述的方法，其中，所述组包括两个点。
65. 根据权利要求52-64中任一个所述的方法，其中，仅有组是由关联于大于预定质量阈值的质量测量的点构成的。
66. 根据权利要求52-65中任一个所述的方法，其中，仅有组是由彼此间的距离大于预定最小距离的点构成的。
67. 根据权利要求52-66中任一个所述的方法，其中，仅有组是由彼此间的距离小于预定最大距离的点构成的。
68. 根据权利要求52-67中任一个所述的方法，其中，对出现数量的所述确定包括计算关联于所述输入指纹中的所述组之一的距离与关联于所述参考指纹中的对应组之一的距离之间的差值。
69. 根据权利要求52-68中任一个所述的方法，其中，对出现数量的所述确定包括计算关联于所述输入指纹中的所述组之一的第一角度与关联于所述参考指纹中的对应组之一的第一角度之间的差值。
70. 根据权利要求52-69中任一个所述的方法，其中，对出现数量的所述确定包括计算关联于所述输入指纹中的所述组之一的第二角度与关联于所述参考指纹中的对应组之一的第二角度之间的差值。
71. 根据权利要求52-70中任一个所述的方法，其中，对出现数量的所述确定包括计算关联于所述输入指纹中的所述点之一的类型与关联于所述参考指纹中的对应点之一的类型之间的差值。
72. 根据权利要求68-71中任一个所述的方法，其中，如果所述差值中的至少一个小于差值阈值，则所述出现数量被递增。
73. 根据权利要求68-72中任一个所述的方法，其中，所述出现数量关于所述差值中的至少一个被加权。
74. 根据权利要求52-73中任一个所述的方法，还包括：
通过将所述输入指纹中的每个所述点与所述参考指纹中的所述参考点之中的对应点相匹配来构成若干比较对。
75. 根据权利要求74所述的方法，还包括：
确定第一方向中的每个比较对的第一平移差，
计算所述第一平移差的第一平移值，以及
根据所述第一平移值在第一方向中相对于所述参考指纹调整所述输入指纹。
76. 根据权利要求75所述的方法，还包括：
确定所述第一平移差的第一变化测量，
仅当所述第一变化测量低于第一预定变化阈值时才进行所述调整。
77. 根据权利要求75或76所述的方法，还包括：
确定第二方向中的每个比较对的第二平移差，
计算所述第二平移差的第二平移值，以及
根据所述第二平移值在第二方向中相对于所述参考指纹调整所述输入指纹。
78. 根据权利要求77所述的方法，还包括：
确定所述第二平移差的第二变化测量，
仅当所述第二变化测量低于第二预定变化阈值时才进行所述调整。
79. 一种用于将输入指纹与参考指纹相比较的方法，包括：
I.构成若干根据权利要求74-78中任一个所述的比较对，以及
II.将所述已对准输入指纹与所述参考指纹相比较。
80. 根据权利要求79所述的方法，还包括：
III.指示所述参考指纹中多于第一预定数量的点是否缺乏在所述输入指纹中的对应。
81. 根据权利要求79或80所述的方法，还包括：
IV.指示所述输入指纹中多于第二预定数量的点是否缺乏在所述参考指纹中的对应。
82. 根据权利要求79-81中任一个所述的方法，还包括：
V.指示所述参考指纹中多于第三预定数量的点是否是与其在所述输入指纹中的等价点类型不同的点。
83. 根据权利要求79-82中任一个所述的方法，还包括：
VI.指示所述输入指纹中多于第四预定数量的点是否关联于点指定的角度，该点指定的角度与关联于所述参考指纹中的对应点的点指定的角度不同。
84. 一种包括用于在数据处理单元中执行的指令的计算机程序产品，其特征在于，
所述指令当执行时使得所述数据处理单元执行根据权利要求52-83中任一个中所述的方法。
85. 一种用于将输入指纹与参考指纹对准的设备，包括：
适于接收输入指纹的接收器；
确定装置，其适于将所述输入指纹与所述参考指纹之间的旋转差设为预定旋转值，并且借助于基于所述参考指纹的若干第一参考坐标来确定第一方向中的第一平移差，这还包括：识别所述输入指纹中的若干个点、构成所述若干个点的组、确定每个所述组的第一坐标、通过用所述第一参考坐标中的每一个减去所述第一坐标中的每一个来构成若干第一坐标差以及确定第一主范围；以及
适于通过在所述第一方向中将所述输入指纹平移基于所述第一主范围的距离来补偿所述第一坐标差的补偿器。
86. 一种用于识别或验证人的身份的设备，包括：
适于接收输入指纹的接收器；
确定装置，其适于将所述输入指纹与所述参考指纹之间的旋转差设为预定旋转值，并且借助于基于所述参考指纹的若干第一参考坐标来确定第一方向中的第一平移差，这还包括：识别所述输入指纹中的若干个点、构成所述若干个点的组、确定每个所述组的第一坐标、通过用所述第一参考坐标中的每一个减去所述第一坐标中的每一个来构成若干第一坐标差以及确定第一主范围；以及
适于通过在所述第一方向中将所述输入指纹平移基于所述第一主范围的距离来补偿所述第一旋转差的补偿器；以及
适于将所述已对准输入指纹与所述参考指纹相比较的比较器。
87. 根据权利要求86所述的设备，其中，所述接收器、所述确定装置、所述补偿器和所述比较器被安排在智能卡上。
88. 一种用于将输入指纹与参考指纹对准的系统，包括指纹读取器、设备以及所述指纹读取器与所述设备之间的通信信道，其特征在于，
所述设备是根据权利要求85来安排的。
89. 一种用于识别或验证人的身份的系统，包括指纹读取器、设备以及所述指纹读取器与所述设备之间的通信信道，其特征在于，
所述设备是根据权利要求86或87来安排的。
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