CN106326819A - 一种指纹识别方法、装置和终端 - Google Patents

一种指纹识别方法、装置和终端 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种指纹识别的方法、装置和终端。该指纹识别的方法包括：指纹采集步骤：获取指纹图像，从所述指纹图像中提取指纹特征值；模板选取步骤：从模板数据库中选出活跃模板，并提取所述活跃模板的特征值，其中指纹模板均标记有匹配成功次数，所述活跃模板为所述指纹模板中标记的匹配成功次数最高的；匹配步骤：将所述指纹特征值与所述活跃模板的特征值进行比对；若匹配失败，返回执行所述模板选取步骤，若匹配成功，则为所述活跃模板标记的匹配成功次数增加一次，提高了指纹识别的速度。

Description

一种指纹识别方法、装置和终端
技术领域
本发明涉及指纹识别技术领域，尤其涉及一种指纹识别方法、装置和终端。
背景技术
目前，指纹识别的流程为：首先使用指纹模组进行指纹模板采集；然后对指纹模板进行初步处理后存储；接着采集指纹并与指纹模板进行特征比对；最后输出比对结果。
可以看出，指纹识别的关键技术为采集指纹并与模板进行比对的过程，对于高安全、高精密的领域中只有一个模板的情况比较少见。通常存在的场景是：一个指纹与大量模板进行匹配，比如考勤、门禁、公安破案等。由于模板库中存在大量的模板，比对的过程耗时较长，很难被人接受。因此，需要一种指纹识别方法、装置和终端，以解决现有技术中存在的上述技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种指纹识别方法、装置和终端，提高了指纹识别的速度。
本发明采用的技术方案是：
一种指纹识别的方法，其包括：指纹采集步骤：获取指纹图像，从所述指纹图像中提取指纹特征值；模板选取步骤：从模板数据库中选出活跃模板，并提取所述活跃模板的特征值，其中指纹模板均标记有匹配成功次数，所述活跃模板为所述指纹模板中标记的匹配成功次数最高的；匹配步骤：将所述指纹特征值与所述活跃模板的特征值进行比对；若匹配失败，返回执行所述模板选取步骤，若匹配成功，则为所述活跃模板标记的匹配成功次数增加一次。
优选地，在模板选取步骤中，所述从模板数据库中选出活跃模板，包括：从模板数据库中根据指纹模板标记的匹配成功次数由多到少顺次选出多个指纹模板，以形成模板集合；从所述模板集合中选出活跃模板。
优选地，所述方法还包括：读取步骤：在所述匹配步骤中匹配失败的条件下，从所述模板数据库中读取一个新指纹模板，并且将所述新指纹模板加入到所述模板集合；将所述新指纹模板加入所述模板集合后，再从所述模板集合中选出活跃模板。
优选地，所述新指纹模板标记的匹配成功次数是所述模板数据库中剩余指纹模板中最高的。
优选地，所述指纹采集步骤，还包括：获取指纹图像的过程中从所述指纹图像中提取显著特征值；所述匹配步骤，包括：将所述显著特征值与所述活跃模板的特征值比对；若匹配度未超过设定阈值，与模板选取步骤中选出的下一活跃模板的特征值比对；若匹配度超过设定阈值，将所述指纹采集步骤中获取指纹图像后提取的所有指纹特征值与所述活跃模板的特征值进行比对，若匹配失败，返回执行所述模板选取步骤，若匹配成功，则为所述活跃模板标记的匹配成功次数增加一次。
本发明还提供了一种指纹识别的装置，其包括：指纹采集模块：用于获取指纹图像，以从所述指纹图像提取指纹特征值；模板选取模块：用于从模板数据库中选出活跃模板，以提取所述活跃模板的特征值，其中指纹模板均标记有匹配成功次数，所述活跃模板为所述指纹模板中标记的匹配成功次数最高的；匹配模块：用于将所述指纹特征值与所述活跃模板的特征值进行比对；若匹配失败，模板选取模块再次选出活跃模板，以进行下一次匹配，若匹配成功，则为所述活跃模板标记的匹配成功次数增加一次。
优选地，所述模板选取模块，还用于：从模板数据库中根据指纹模板标记的匹配成功次数由多到少顺次选出多个指纹模板，以形成模板集合；从所述模板集合中选出活跃模板。
优选地，所述装置还包括读取模块，用于：在匹配模块匹配失败的条件下，从所述模板数据库中读取一个新指纹模板，并且将所述新指纹模板加入到所述模板集合；将所述新指纹模板加入所述模板集合后，所述模板选取模块从所述模板集合中选出活跃模板。
此外，本发明还提供一种终端，其中，所述终端包括上文所述的指纹识别装置。
采用上述技术方案，本发明至少具有下列效果：
本发明所述指纹识别方法提高了指纹识别的速度以及效率，减少了用户在进行指纹识别时等待的时间。
附图说明
图1为本发明第一实施例的指纹识别方法的流程图；
图2为本发明第二实施例的指纹识别方法的流程图；
图3为本发明第三实施例的指纹识别方法的流程图；
图4为本发明第四实施例的指纹识别方法的流程图；
图5为本发明的第五实施例的指纹识别装置的方框图；
图6为本发明的第六实施例的指纹识别装置的方框图；
图7为本发明的第七实施例的指纹识别装置的方框图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明进行详细说明如后。
相对于现有技术中的指纹识别方法，本发明提供的指纹识别的方法可以较快地完成指纹的识别，提高了工作效率。下面将详细地描述本发明的指纹识别方法及其各个步骤。
第一实施例
如图1所示，本实施例中的指纹识别方法包括指纹采集步骤S10、模板选取步骤S20以及匹配步骤S30。
其中，指纹采集步骤S10：获取指纹图像，从指纹图像提取指纹特征值。可以采用现有技术中的低速外设进行指纹图像的采集，目的是从指纹图像中提取表征该指纹图像独一无二的指纹特征值，然后与后面提取的活跃模板的特征值进行比对。
模板选取步骤S20：从模板数据库中选出活跃模板，并提取活跃模板的特征值，其中指纹模板均标记有匹配成功次数，活跃模板为指纹模板中标记的匹配成功次数最高的。区别于现有技术的是，模板数据库中的指纹模板均标记有在此之前进行匹配的匹配成功次数。而活跃模板是该模板数据库中标记的匹配成功次数最高的指纹模板。因此，在模板选取步骤S20中，从模板数据库中选出该活跃模板。
需要说明的是，步骤S10和步骤S20没有明显的先后顺序，在此仅是为了表述的方便。
匹配步骤S30：将指纹特征值与活跃模板的特征值进行比对；若匹配失败，返回执行模板选取步骤，若匹配成功，则为所述活跃模板标记的匹配成功次数增加一次。如果匹配一直失败，则该匹配任务就一直处于进行中。
在本申请中使用的“选出”是指，在该次匹配任务中，将活跃模板选出之后，就将该活跃模板从选择范围中剔除。如果在一次匹配步骤中匹配失败，需要再一次选取指纹模板，那么从模板数据库中剔除此次选出的活跃模板后的选择范围内的剩余指纹模板中进行选取。也就是，若选出的活跃模板没有匹配成功，那么下一次进行匹配时，就从模板数据库的剩余指纹模板中选出标记匹配成功次数最高的活跃模板。可以看出，活跃模板是在一个相对的选取范围中标记匹配成功次数最高的模板，并不是一个固定模板。
作为优选的实施例，指纹采集步骤S10中，获取指纹图像的过程中，从指纹图像中提取显著特征值。因此，在指纹图像采集的过程中，如果可以提取到较为突出的显著特征值，那么先提取该显著特征值。目的是，在指纹图像的采集过程中，同时进行显著特征值与活跃模板的特征值的比对，以此节省时间。
从而，在匹配步骤中：将显著特征值与活跃模板的特征值比对。举例说明，在进行比对的过程中，若匹配度未超过设定阈值，与模板选取步骤中选出的下一活跃模板的特征值比对。若显著特征值与活跃模板的特征值的匹配度超过设定阈值。例如可以是第八次选出的活跃模板与显著特征值的匹配度超过审定阈值，那么在指纹图像获取完成之后，将指纹图像中提取的所有指纹特征值与该第八次选出的活跃模板进行比对，如果匹配成功，则为第八个活跃模板标记的匹配成功次数增加一次，如果匹配失败，则选出第九个活跃模板来与该指纹图像中提取的所有指纹特征值进行比对，后面的过程可以参见上文所述。
第二实施例
本实施例在第一实施例的基础上，匹配步骤S30还包括：若匹配成功，将活跃模板标记的匹配成功次数增加一次。由此，只要匹配成功一次，就可以将活跃模板标记的匹配成功次数增加一次。可以实现数据库中模板标记的匹配成功次数的动态更新，便于后续匹配任务的快速执行。由此，在实际的匹配过程中，对匹配成功次数进行动态的学习，根据模板的匹配成功次数，对模板的选出顺序进行动态的调整，使得匹配概率较高的模板优先完成比对，提高匹配的效率。另外，需要说明的是，对于匹配成功次数相同的指纹模板的选出顺序可以采用现有技术中的选出算法。
如图2中以模板数据库中包括5个模板的情况进行说明。处于最上面的是模板数据库中从模板1至模板5的选出顺序，其中，模板1处于最先选出的位置，此时，所有模板标记的匹配成功次数均为0。随着执行一次匹配步骤后，模板5匹配成功，那么相应的模板5标记的匹配成功次数为1，并且模板5排在选出位置的第一位。当完成n次匹配步骤后，相应的模板2标记的匹配成功次数为a，相应的模板5标记的匹配成功次数为b，相应的模板3标记的匹配成功次数为c，相应的模板1标记的匹配成功次数为d，相应的模板4标记的匹配成功次数为e。并且a>b>c>d>e，由此获得此时的选出顺序。那么在执行第n+1次匹配步骤时，首先选出模板2进行比对，如果匹配失败，再选出模板5，直至结束。
第三实施例
如图3所示，在第一实施例的基础上，本实施例在在模板选取步骤中，从模板数据库中选出活跃模板，包括步骤S200：从模板数据库中根据指纹模板标记的匹配成功次数由多到少顺次选出多个指纹模板，以形成模板集合；从模板集合中选出活跃模板。模板数据库的数据量非常大，每次模板选取步骤访问该模板数据库时，终端需要加载的数据量比较大，影响终端的处理速度，而采用这种方式可以从模板集合中选出活跃模板，相对于模板数据库，模板集合的数据量要小很多，因此，在模板选取步骤中，首先形成模板集合，以此提高了模板选取步骤的执行速度。
第四实施例
如图4所示，本实施例中的指纹识别方法还包括读取步骤S50：在匹配步骤中匹配失败的条件下，从模板数据库中读取一个新指纹模板，并且将新指纹模板加入到模板集合。第一实施例是在匹配失败时，返回执行模板选取步骤S20。相比于第一实施例，本实施例是在匹配失败的条件下，从模板数据库中读取一个新指纹模板，并且将该新指纹模板加入到模板集合中，然后，再执行模板选取步骤S20。本实施例的目的是确保模板集合中的指纹模板数量保持不变，实现匹配线程与读取线程并行进行，提高指纹识别的速度和效率。可以看出，本实施例中的新指纹模板是区别于上述形成模板集成的多个模板。优选地，新指纹模板标记的匹配成功次数在模板数据库的剩余指纹模板中最高的。提高了匹配成功的机率。
第五实施例
如图5所示，本实施例提供的指纹识别的装置是对应于第一实施例的装置类权项。如图所示，该指纹识别的装置包括：指纹采集模块100：用于获取指纹图像，从指纹图像提取指纹特征值；模板选取模块101：用于从模板数据库中选出活跃模板，并提取活跃模板的特征值，其中指纹模板均标记有匹配成功次数，活跃模板为指纹模板中标记的匹配成功次数最高的；匹配模块102：用于将指纹特征值与活跃模板的特征值进行比对；若匹配失败，模板选取模块再次选出活跃模板，以进行下一次匹配，若匹配成功，则为所述活跃模板标记的匹配成功次数增加一次。
第六实施例
如图6所述，本实施例的指纹识别的装置在第五实施例的基础上，模板选取模块，还用于：从模板数据库中根据指纹模板标记的匹配成功次数由多到少顺次选出多个指纹模板，以形成模板集合；从模板集合中选出活跃模板。
第七实施例
如图7所示，本实施例的指纹识别装置在第六实施例的基础上，还包括读取模块104，用于：在匹配模块匹配失败的条件下，从模板数据库中读取一个新指纹模板，并且将新指纹模板加入到模板集合；将新指纹模板加入模板集合后，模板选取模块102从模板集合中选出活跃模板。
第八实施例
本实施例提供的终端包括上文所述的指纹识别装置，由此可以快速地实现指纹的识别，减少用户等待时间，提高工作效率。
通过具体实施方式的说明，应当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图示仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

Claims (9)

1.一种指纹识别的方法，其特征在于，包括：
指纹采集步骤：获取指纹图像，从所述指纹图像中提取指纹特征值；
模板选取步骤：从模板数据库中选出活跃模板，并提取所述活跃模板的特征值，其中指纹模板均标记有匹配成功次数，所述活跃模板为所述指纹模板中标记的匹配成功次数最高的；
匹配步骤：将所述指纹特征值与所述活跃模板的特征值进行比对；
若匹配失败，返回执行所述模板选取步骤，若匹配成功，则为所述活跃模板标记的匹配成功次数增加一次。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在模板选取步骤中，所述从模板数据库中选出活跃模板，包括：
从模板数据库中根据指纹模板标记的匹配成功次数由多到少顺次选出多个指纹模板，以形成模板集合；
从所述模板集合中选出活跃模板。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
读取步骤：在所述匹配步骤中匹配失败的条件下，从所述模板数据库中读取一个新指纹模板，并且将所述新指纹模板加入到所述模板集合；
将所述新指纹模板加入所述模板集合后，再从所述模板集合中选出活跃模板。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述新指纹模板标记的匹配成功次数是所述模板数据库的剩余指纹模板中最高的。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述指纹采集步骤，还包括：获取指纹图像的过程中从所述指纹图像中提取显著特征值；
所述匹配步骤，包括：
将所述显著特征值与所述活跃模板的特征值比对；
若匹配度未超过设定阈值，与模板选取步骤中选出的下一活跃模板的特征值比对；
若匹配度超过设定阈值，将所述指纹采集步骤中获取指纹图像后提取的所有指纹特征值与所述活跃模板的特征值进行比对，若匹配失败，返回执行所述模板选取步骤，若匹配成功，则为所述活跃模板标记的匹配成功次数增加一次。
6.一种指纹识别的装置，其特征在于，包括：
指纹采集模块：用于获取指纹图像，以从所述指纹图像提取指纹特征值；
模板选取模块：用于从模板数据库中选出活跃模板，以提取所述活跃模板的特征值，其中指纹模板均标记有匹配成功次数，所述活跃模板为所述指纹模板中标记的匹配成功次数最高的；
匹配模块：用于将所述指纹特征值与所述活跃模板的特征值进行比对；
若匹配失败，模板选取模块再次选出活跃模板，以进行下一次匹配，若匹配成功，则为所述活跃模板标记的匹配成功次数增加一次。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述模板选取模块，还用于：
从模板数据库中根据指纹模板标记的匹配成功次数由多到少顺次选出多个指纹模板，以形成模板集合；
从所述模板集合中选出活跃模板。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括读取模块，用于：在匹配模块匹配失败的条件下，从所述模板数据库中读取一个新指纹模板，并且将所述新指纹模板加入到所述模板集合；
将所述新指纹模板加入所述模板集合后，所述模板选取模块从所述模板集合中选出活跃模板。
9.一种终端，其特征在于，所述终端包括权利要求6至8中任一项所述的指纹识别装置。
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