CN110659536A - 指纹识别设备分辨率的测试方法及装置、系统及存储介质 - Google Patents

指纹识别设备分辨率的测试方法及装置、系统及存储介质 Download PDF

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CN110659536A CN201810689590.1A CN201810689590A CN110659536A CN 110659536 A CN110659536 A CN 110659536A CN 201810689590 A CN201810689590 A CN 201810689590A CN 110659536 A CN110659536 A CN 110659536A
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Abstract

一种指纹识别设备分辨率的测试方法、指纹识别设备分辨率测试装置、指纹识别设备分辨率测试系统及存储介质。该指纹识别设备分辨率的测试方法，包括：获取待测试指纹识别设备采集的多个标准测试卡的多个测试图像；获取多个测试图像的第一方向分辨率和第二方向分辨率；基于多个测试图像的第一方向分辨率和第二方向分辨率分别获取待测试指纹识别设备的第一方向分辨率和第二方向分辨率，其中，第一方向与第二方向相交。该指纹识别设备分辨率的测试方法可以避免因为测试手指的破损、污染等主观因素对测试结果造成的影响，保证了测试结果的准确性和可靠性。

Description

指纹识别设备分辨率的测试方法及装置、系统及存储介质
技术领域
本公开的实施例涉及一种指纹识别设备分辨率的测试方法、指纹识别设 备分辨率测试装置、指纹识别设备分辨率测试系统及存储介质。
背景技术
随着模式识别技术的发展，生物识别技术以其无可辩驳的安全性、便利 性和易操作性等优势成为身份鉴别技术的热点。人体的生物特征包括指纹、 声纹、人脸、虹膜以及掌纹等。相比其他生物特征识别技术，指纹识别技术 由于具有唯一性和稳定性，以及具有识别效率高、采集方便、成本低廉等优 点，备受人们重视，成为生物识别技术中应用最为广泛的识别技术之一。
发明内容
本公开至少一实施例提供一种指纹识别设备分辨率的测试方法，包括： 获取待测试指纹识别设备采集的多个标准测试卡的多个测试图像；获取所述 多个测试图像的第一方向分辨率和第二方向分辨率；基于所述多个测试图像 的第一方向分辨率和第二方向分辨率分别获取所述待测试指纹识别设备的 第一方向分辨率和第二方向分辨率，其中，所述第一方向与所述第二方向相 交。
例如，在本公开一实施例提供的指纹识别设备分辨率的测试方法中，所 述多个标准测试卡彼此独立且构成测试卡组，或者所述多个标准测试卡分别 位于同一测试母卡的多个不同区域之中。
例如，在本公开一实施例提供的指纹识别设备分辨率的测试方法中，获 取待测试指纹识别设备采集的多个标准测试卡的多个测试图像包括：移动所 述测试母卡的多个标准测试卡，使得所述多个不同区域中的多个标准测试卡 分别位于所述指纹识别设备的识别区域内以采集所述多个测试图像。
例如，在本公开一实施例提供的指纹识别设备分辨率的测试方法中，所 述第一方向分辨率与所述第二方向分辨率分别为水平分辨率和垂直分辨率， 并且基于所述多个测试图像的第一方向分辨率和第二方向分辨率分别获取 所述待测试指纹识别设备的第一方向分辨率和第二方向分辨率表示为：
Figure BDA0001712171120000021
其中，Rx表示所述待测试指纹识别设备的第一方向分辨率，Ry表示所 述待测试指纹识别设备的第二方向分辨率，Rxn表示所述测试卡组或测试母 卡中第n个标准测试卡的测试图像的第一方向分辨率，Ryn表示所述测试卡 组或测试母卡中第n个标准测试卡的测试图像的第二方向分辨率，N为所述 测试卡组或测试母卡包括的标准测试卡的数量，1≤n≤N。
例如，在本公开一实施例提供的指纹识别设备分辨率的测试方法中，所 述测试卡组或测试母卡中第n个标准测试卡的测试图像的第一方向分辨率表 示为：
Rxn＝2.54*Pxn/L
其中，Pxn/L表示所述第n个标准测试卡在所述第一方向上的像素个数。
例如，在本公开一实施例提供的指纹识别设备分辨率的测试方法中，所 述测试卡组或测试母卡中第n个标准测试卡的测试图像的第二方向分辨率表 示为：
Ryn＝2.54*Qyn/L
其中，Qyn/L表示所述第n个标准测试卡在所述第二方向上的像素个数。
例如，在本公开一实施例提供的指纹识别设备分辨率的测试方法中，在 N＝4的情况下，所述测试卡包括第一标准测试卡、第二标准测试卡、第三标 准测试卡和第四标准测试卡；所述第一标准测试卡和所述第三标准测试卡包 括沿第一排布方向并列排布的条纹，所述第二标准测试卡和所述第四标准测 试卡包括沿第二排布方向并列排布的条纹，所述第一排布方向和所述第二排 布方向交叉。
例如，在本公开一实施例提供的指纹识别设备分辨率的测试方法中，所 述第一标准测试卡和所述第二标准测试卡的条纹间距相等，所述第三标准测 试卡和所述第四标准测试卡的条纹间距相等，并且所述第一标准测试卡和所 述第二标准测试卡的条纹间距大于所述第三标准测试卡和所述第四标准测 试卡的条纹间距。
例如，本公开一实施例提供的指纹识别设备分辨率的测试方法，还包括： 对所述多个测试图像进行图像预处理操作以得到多个处理图像；对所述多个 处理图像进行图像比对操作以输出指纹识别结果。
例如，在本公开一实施例提供的指纹识别设备分辨率的测试方法中，所 述图像预处理操作包括：对所述图像进行图像分割操作、图像增强操作、图 像二值化操作或图像细化操作以得到所述处理图像。
例如，在本公开一实施例提供的指纹识别设备分辨率的测试方法中，所 述图像比对操作包括：提取所述多个处理图像的特征值；在所述特征值与指 纹库中的模板特征值的相似度大于或等于预设阈值时，则指纹匹配；在所述 特征值与所述指纹库中的模板特征值的相似度小于所述预设阈值时，则指纹 不匹配。
本公开至少一实施还提供一种指纹识别设备分辨率测试装置，包括：图 像获取单元，配置为获取待测试指纹识别设备采集的多个标准测试卡的多个 测试图像；图像分辨率获取单元，配置为获取所述多个测试图像的第一方向 分辨率和第二方向分辨率；设备分辨率获取单元，配置为基于所述多个测试 图像的第一方向分辨率和第二方向分辨率分别获取所述待测试指纹识别设 备的第一方向分辨率和第二方向分辨率，所述第一方向和所述第二方向相 交。
本公开至少一实施还提供一种指纹识别设备分辨率测试装置，包括：处 理器；存储器；一个或多个计算机程序模块，所述一个或多个计算机程序模 块被存储在所述存储器中并被配置为由所述处理器执行，所述一个或多个计 算机程序模块包括用于执行实现本公开任一实施例提供的指纹识别设备分 辨率的测试方法的指令。
本公开至少一实施还提供一种指纹识别设备分辨率测试系统，包括本公 开任一实施例提供的指纹识别设备分辨率测试装置以及多个标准测试卡。
本公开至少一实施还提供一种存储介质，用于存储非暂时性计算机可读 指令，当所述非暂时性计算机可读指令由计算机执行时可以执行根据本公开 任一实施例提供的指纹识别设备分辨率的测试方法的指令。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作 简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例， 而非对本公开的限制。
图1为本公开一实施例提供的一种指纹识别设备分辨率的测试方法一个 示例的流程图；
图2为本公开一实施例提供的一种标准测试卡的示意图；
图3A为本公开一实施例提供的一种指纹识别设备分辨率的测试方法的 另一个示例的流程图；
图3B为本公开一实施例提供的一种指纹识别系统的示意图；
图4为本公开一实施例提供的一种图像预处理操作的流程图；
图5为本公开一实施例提供的一种图像比对操作的流程图；
图6为本公开一实施例提供的一种指纹识别设备分辨率测试装置的示意 框图；
图7为本公开一实施例提供的另一种指纹识别设备分辨率测试装置的示 意框图；以及
图8为本公开一实施例提供的一种指纹识别设备分辨率测试系统的示意 图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公 开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然， 所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描 述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获 得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属 领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第 二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分 不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限 制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词 前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而 不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理 的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。 “上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对 位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
指纹识别设备的图像采集部分是指纹识别的前端装置，其获取图像质量 的好坏将直接影响到后端软件算法的难易程度和指纹识别率的高低，因此在 有些场合中(例如生产工厂或质量检验机构等)需要检验指纹识别设备满足 特定分辨率的要求。例如，基于细节点的指纹识别系统所要求的最小分辨率 为500dpi(dpi表示每英寸的像素点数)，而基于汗孔的指纹识别系统所要求 的最小分辨率为1000dpi。在对指纹识别设备的设备分辨率进行测试时，通 常是通过直接从手指采集图像以获得带有指纹纹理信息的数字化灰度图像。一方面，该方法需要消耗大量的人力、物力和时间，且测试成本较高；另一 方面，由于手指可能存在污染、破损或变形等主观因素，可能使得该指纹识 别设备无法采集到清晰的指纹图像，从而不能客观地评价该指纹识别设备的 设备分辨率。
本公开至少一实施例提供一种指纹识别设备分辨率的测试方法，包括： 获取待测试指纹识别设备采集的多个标准测试卡的多个测试图像；获取多个 测试图像的第一方向分辨率和第二方向分辨率；基于多个测试图像的第一方 向分辨率和第二方向分辨率分别获取待测试指纹识别设备的第一方向分辨 率和第二方向分辨率，第一方向与第二方向相交。
本公开至少一实施例还提供了一种对应于上述指纹识别设备分辨率的 测试方法的指纹识别设备分辨率测试装置、指纹识别设备分辨率测试系统以 及存储介质。
本公开至少一实施例提供的指纹识别设备分辨率的测试方法，一方面， 该方法可以避免因为测试手指的污染、破损等主观因素对测试结果造成的影 响，从而可以对指纹识别设备的设备分辨率进行客观评价，另一方面，该测 试方法具有较高的准确性和可靠性，并且需要的测试成本较低。
下面结合附图对本公开的实施例进行详细说明。应当注意的是，不同的 附图中相同的附图标记将用于指代已描述的相同的元件。
图1为本公开一实施例提供的一种指纹识别设备分辨率的测试方法一个 示例的流程图。该指纹识别设备可以采集指纹图像以及对该指纹图像进行特 征匹配等，例如可以是指纹传感器、指纹识别模组以及指纹识别整机等。例 如，该指纹识别设备分辨率的测试方法可以以软件的方式实现，由指纹识别 设备中的处理器加载并执行，或以硬件等方式实现，以解决指纹识别设备分 辨率的测试过程中产生的测试成本高、准确性低等问题。
下面，参考图1对本公开实施例提供的指纹识别设备分辨率的测试方法 进行说明。如图1所示，该指纹识别设备分辨率的测试方法包括步骤S110 至步骤S130，并且其中以第一方向分辨率为水平分辨率而第二方向分辨率 为垂直分辨率为例进行说明，由此指纹识别设备的设备分辨率包括水平分辨 率和垂直分辨率。然而，第一方向和第二方向之间不限于彼此垂直，还可以 具有其他适当的夹角，例如45°、60°、75°等。
步骤S110：获取待测试指纹识别设备采集的多个标准测试卡的多个测试 图像。
例如，将该标准测试卡放在待测指纹识别设备的上方，通过移动该测试 母卡的多个标准测试卡，使得多个不同区域中的多个标准测试卡(例如，第 一标准测试卡1、第二标准测试卡2、第三标准测试卡3和第四标准测试卡4) 分别位于指纹识别设备的识别区域内以采集多个测试图像。例如，该测试图 像为指纹识别设备采集的标准测试卡的图像信息。例如，该多个标准测试卡 的材料可以为硅胶或塑料以及其他可以模拟并代替手指进行指纹识别设备 分辨率测试的材料。例如，该指纹识别设备可以通过光学识别技术、半导体 识别技术(例如电容式识别技术)或超声波识别技术等获取测试图像。
例如，该多个标准测试卡彼此独立且构成测试卡组，或者多个标准测试 卡分别位于同一测试母卡的多个不同区域之中。例如，在图2所示的示例中， 该测试母卡包括第一标准测试卡1、第二标准测试卡2、第三标准测试卡3 和第四标准测试卡4以及第一区域1、第二区域2、第三区域3和第四区域4， 该4个标准测试卡分别位于该4个不同的区域中。
例如，在图2中，第一标准测试卡1和第三标准测试卡3包括沿第一排 布方向并列排布的条纹，第二标准测试卡2和第四标准测试卡4包括沿第二 排布方向并列排布的条纹，这里第一排布方向和第二排布方向垂直设置，例 如图中第一排布方向为水平方向，第二排布方向为垂直方向，或者相反，本 公开的实施例对此不作限制。例如，如图2所示，该条纹为在各个标准测试 卡表面均匀设置的黑白栅格。
需要注意的是，该四个标准测试卡包括的条纹还可以沿四个不同的排布 方向并列排布，例如第二标准测试卡2、第三标准测试卡3和第四标准测试 卡4与第一标准测试卡1中的条纹交叉的角度分别为45°、90°和135°。需要 注意的是，该多个标准测试卡交叉的排布方向和角度还可以是其他角度的任 意组合，只要满足符合手指指纹的延伸方向即可，本公开的实施例对此不作 限制。例如，在另一个示例中，该测试卡组或测试母卡还可以包括8个标准 测试卡，该8个标准测试卡的条纹方向还可以沿八个不同的排布方向并列排 布，本公开的实施例对此不作限制。
例如，该条纹可以是竖直条纹，也可以是S型条纹，其具体形状可以根 据手指指纹的形状设置，本公开的实施例对此不作限制。
例如，如图2所示，第一标准测试卡1和第二标准测试卡2的条纹间距 相等，例如将该条纹间距记作a；第三标准测试卡3和第四标准测试卡4的 条纹间距相等，例如将该条纹间距记作b。例如，第一标准测试卡1和第二 标准测试卡2的条纹间距大于第三标准测试卡3和第四标准测试卡4的条纹 间距，即a>b。需要注意的是，还可以设置为b>a，该具体设置方式视具体 情况而定，本公开的实施例对此不作限制。例如a和b的取值与手指指纹的 间距类似，例如，0.04厘米(cm)≤a≤0.15cm，0.04cm≤b≤0.15cm。需要注意 的是，a和b的取值可以视具体情况而定，本公开的实施例对此不作限制。 例如，多个标准测试卡的每个包括49、74条条纹等，本公开的实施例不限 于此。
例如，各个标准测试卡可以设置为长度和宽度都是L的正方形，需要注 意的是，不限于此，还可以设置为圆形或椭圆形等其他形状。例如，在本公 开实施例中，L等于5厘米(cm)。需要注意的是，标准测试卡的长度和宽 度L的取值可以视具体情况而定，本公开的实施例对此不作限制。
通过该标准测试卡代模拟并代替手指进行测试，可以避免因为手指污 染、破损或变形等主观因素对测试结果造成的影响，从而可以对指纹识别设 备的设备分辨率进行客观评价，同时，还降低了测试成本，提高了设备分辨 率测试方法的准确性和可靠性。
例如，可以通过图像获取单元获取多个测试图像，也可以通过中央处理 单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其它形式的处理单 元来实现。该处理单元可以为通用处理器或专用处理器，可以是基于X86 或ARM架构的处理器等。
步骤S120：获取多个测试图像的水平分辨率和垂直分辨率。
例如，该多个测试图像可以通过步骤S110获得。例如，在获取多个测 试图像的水平分辨率和垂直分辨率之前，可以采用高斯滤波、二值化、腐蚀 膨胀等对采集的测试图像进行相应的处理。
例如，测试卡组或测试母卡中第n个标准测试卡的测试图像的水平分辨 率表示为：
Rxn＝2.54*Pxn/L
其中，Pxn/L表示第n个标准测试卡在水平方向上的像素个数。
例如，测试卡组或测试母卡中第n个标准测试卡的测试图像的垂直分辨 率表示为：
Ryn＝2.54*Qyn/L
其中，Qyn/L表示第n个标准测试卡在垂直方向上的像素个数。
例如，可以通过图像分辨率获取单元获取多个测试图像的水平分辨率和 垂直分辨率，也可以通过中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/ 或指令执行能力的其它形式的处理单元来实现。
步骤S130：基于多个测试图像的水平分辨率和垂直分辨率分别获取待 测试指纹识别设备的水平分辨率和垂直分辨率。
例如，基于步骤S120中获取的多个测试图像的水平分辨率和垂直分辨 率获取的待测试指纹识别设备的水平分辨率和垂直分辨率分别表示为：
Figure BDA0001712171120000081
Figure BDA0001712171120000082
其中，Rx表示待测试指纹识别设备的水平分辨率，Ry表示待测试指纹 识别设备的垂直分辨率，Rxn表示测试卡组或测试母卡中第n个标准测试卡 的测试图像的水平分辨率，Ryn表示测试卡组或测试母卡中第n个标准测试 卡的测试图像的垂直分辨率，N为测试卡组或测试母卡包括的标准测试卡的 数量，1≤n≤N。例如，在图2所示的示例中，N等于4。
例如，可以通过设备分辨率获取单元获取待测试指纹识别设备的水平分 辨率和垂直分辨率，也可以通过中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能 力和/或指令执行能力的其它形式的处理单元来实现。
图3A为本公开一实施例提供的指纹识别设备分辨率的测试方法的另一 个示例的流程图。例如，如图3A所示，该指纹识别设备分辨率的测试方法 还包括步骤S140至步骤S150，该步骤S140至步骤S150是该指纹识别设备 的指纹识别方法，即对该指纹识别设备获得的测试图像(例如，指纹图像) 进行指纹匹配的过程。下面对该指纹识别方法的步骤S140至步骤S150以及 它们各自的示例性实现方式分别进行介绍。
步骤S140：对多个测试图像进行图像预处理操作以得到多个处理图像。
步骤S150：对多个处理图像进行图像比对操作以输出指纹识别结果。
例如，在上述方法中，可以通过步骤S110至步骤S130的待测指纹识别 设备采集指纹图像(即测试图像)，并通过步骤S140至步骤150对该指纹图 像进行指纹识别。例如，待测指纹识别设备包括指纹采集器件。例如，该指 纹采集器件包括光学传感器、超声波传感器或半导体传感器等。例如，该指 纹采集器件可以采用本领域内常规的指纹图像采集方法采集指纹图像，在此 不再赘述。
图3B为本公开一实施例提供的一种指纹识别系统的示意图。如图3B 所示，该指纹识别系统包括训练模块10和鉴别模块20。例如，训练模块10 例如在服务器中实现，可用于录入指纹以形成指纹库，或者用于基于已有的 指纹库对指纹分类与匹配程序(例如神经网络等模式识别程序)进行训练、 升级等；鉴别模块20安装在指纹识别终端，并且例如通过无线或有线网络 等方式与数据库或服务器等连接、通信。但是，本公开的实施例对此不作限制。如图3B所示，训练模块10配置为获取包含大量指纹特征的指纹库，从 而在鉴别模块20中将指纹识别设备采集的指纹图像与该指纹库中的指纹特 征作比对，以判断是否指纹匹配，从而输出指纹识别结果。
如图3B所示，该训练模块10包括图像采集单元11、图像预处理单元 12、指纹图像特征提取单元13以及指纹库14，它们分别可以采用硬件、软 件、固件等方式实现。
例如，该图像采集单元11可以通过上述指纹识别设备中的指纹采集器 件获取指纹图像。图像预处理单元12和指纹图像特征提取单元13可以通过 相应的计算机程序实现。指纹库14可以采用各种适当类型的数据实现，例 如可以为关系型或非关系型数据库。
例如，该图像预处理单元12可以实现步骤S140中的图像预处理操作。 例如，在指纹图像的采集过程，由于表面的皮肤特性、采集条件以及图像采 集传感器的特征差异等各种原因的影响，采集的指纹图像是一幅含有不同程 度噪声干扰的图像，例如，指纹的脊线可能被断开、桥接或模糊等，这种噪 化的指纹脊线结构严重地影响了指纹识别设备的识别性能。
该图像预处理操作即利用信号处理技术去除图像中的各种噪声干扰，把 它变成一幅清晰的指纹图像，恢复指纹的脊线结构，以便可靠地提取正确的 指纹特征。
图4为本公开一实施例提供的一种图像预处理操作的流程图。也就是说，
图4为图3A中所示的步骤S140的示例的流程图。如图4所示，该图像预处 理操作包括步骤S141至步骤S144。
步骤S141：图像分割操作。
例如，图像分割操作可以把含有指纹的前景区域和不含有指纹的背景区 域分割出来，使预处理过程只对前景区域进行处理，这样不仅可以大大减少 预处理的时间，而且还能减少背景伪特征对后续处理的干扰，从而提高整个 指纹识别系统的性能。该图像分割操作例如可以通过自适应的局部阈值图像 分割方法、基于图像灰度特性进行分割的方差法或利用图像方向信息进行分 割的方向图法等方法实现。
步骤S142：图像增强操作。
例如，通过扫描仪等图像采集传感器直接提取的指纹图像的图像质量可 能还不能很好地达到图像分析的要求，因此可以采用图像增强操作提高指纹 图像特征以提高该指纹图像的可分析性。例如，该图像增强操作可以通过中 值滤波、锐化滤波或对比度增强等方法实现，其具体实现方式可以采用本领 域内的常规方法，在此不再赘述。该图像增强操作可以增强指纹图像的边缘 和线条，使图像变得更加清晰，便于处理。
步骤S143：图像二值化操作。
例如，该图像二值化操作可以将采集到的指纹图像的灰度图像转化为只 包括0和1的二值化图像，从而进一步减少了数据的处理量，其具体操作方 法可以采用本领域内的常规方法，在此不再赘述。
步骤S144：图像细化操作。
例如，图像细化操作可以将采集的指纹图像经过层层的剥离，从原来的 指纹图像中去掉一些不必要的点(例如，伪特征点等)，但仍要保持原来的 形状，直到得到包括指纹图像的骨架的处理图像。例如，为了进一步减少信 息量，可以仅对指纹脊线进行细化操作，从而使得图像特征更加明显。例如， 该图像细化操作也可以采用本领域内的常规方法，在此不再赘述。
例如，该指纹图像特征提取单元13配置为提取图像细化操作后的指纹 图像(即处理图像)的特征值以用于指纹匹配。例如，该特征值可以包括指 纹图像的特征点的方向特征、纹线特征等。例如，指纹图像的特征点包括指 纹脊线的突变位置，例如可以包括端点、分叉点、环点、孤立点以及短纹等。 例如，可以选用脊线的端点、分叉点或复合特征(三分叉或交叉点)等作为 指纹识别的特征点。例如，可以采用3×3模板考察每个像素及其8邻域的取 值，来确定该像素可否为特征点及其类型、位置。
例如，将提取的特征点的特征值存储在用于实现本公开实施例的指纹识 别方法的控制器(例如FPGA)的寄存器中并进一步存储以形成指纹库14， 需要使用时该控制器可以从指纹库14中读取，以在进行特征匹配时进行调 用。
如图3B所示，该鉴别模块20包括图像采集单元21、图像预处理单元 22、指纹图像特征提取单元23、指纹分类与匹配单元24以及输出单元25。 例如，该鉴别模块20包括的图像采集单元21、图像预处理单元22、指纹图 像特征提取单元23与训练模块10包括的图像采集单元11、图像预处理单元 12、指纹图像特征提取单元13的工作原理类似，且分别可以采用软件、硬 件、固件等方式实现，在此不再赘述。
指纹分类与匹配单元24可以将采集到的指纹特征值与指纹数据库中所 存储模板特征值进行比对，实现指纹的验证/辨识。例如，该指纹分类作为指 纹匹配的初级阶段，可以将输入的指纹图像分配到每一个指纹子库，这样输 入的指纹图像可以仅与子库中的指纹图像进行匹配即可，从而减少了指纹匹 配过程中的搜索时间，降低了计算的复杂性。例如，可以采用基于神经网络 的分类方法、基于奇异点的分类方法或基于脊线几何形状的分类方法等实现 指纹分类。
例如，该指纹分类与匹配单元24可以实现步骤S150中的图像比对操作。 图5为本公开一实施例提供的一种图像比对操作的流程图。也就是说，图5 为图3A中所示的步骤S150的示例的流程图。如图5所示，该图像比对操作 包括步骤S151至步骤S154，可以对指纹图像进行指纹匹配。
步骤S151：提取多个处理图像的特征值。
例如，特征值的提取可以在指纹图像特征提取单元23/13中实现，在此 不再赘述。
步骤S152：判断特征值与指纹库中的模板特征值的匹配个数是否大于 或等于预设阈值；如果是，则执行步骤S153，输出指纹匹配；如果否，则 执行步骤S154，输出指纹不匹配。
例如，该处理图像的特征值可以通过图像特征提取单元23获得，指纹 库中的模板特征值可以通过上述训练模块10获得。例如，该指纹库可以指 经过指纹分类后与当前处理图像对应的指纹子库。例如，在特征值与指纹库 中的模板特征值的匹配个数大于或等于预设阈值时，则指纹匹配；在特征值 与所述指纹库中的模板特征值的匹配个数小于预设阈值时，则指纹不匹配。 例如，该预设阈值可以设置为12等，需要注意的是，预设阈值的大小视具 体情况而定，本公开的实施例对此不作限制。
例如，对于指纹库中模板图像的任一特征点的特征值，如果待识别图像 中对应半径为R的范围内有对应的特征点存在，且该特征点的特征值与指纹 库中的模板特征值相似度例如大于85％，则认为该特征点的特征值匹配成 功，并统计待识别图像中匹配成功的特征点的对数，如果匹配成功的特征点 的对数大于或等于预设阈值，则认为两指纹匹配成功；否则，则指纹匹配不 成功。例如，该指纹匹配的具体实现方法也可以采用本领域内的常规方法， 在此不再详细地介绍。
例如，该预设阈值可以存储在用于实现本公开实施例的指纹识别方法的 控制器(例如FPGA)的寄存器中或存储在指纹库中预定位置，需要使用时 该控制器可以从寄存器或指纹库中读取。
输出单元25可以输出指纹识别的结果。例如，作为独立的指纹识别系 统，经过系统识别的数据可以通过显示装置(例如液晶显示装置LCD)直接 显示出来，或通过语音输出装置(扬声器)告知用户检测结果。
需要说明的是，在本公开的各个实施例中，该指纹识别设备分辨率的测 试方法的流程可以包括更多或更少的操作，这些操作可以顺序执行或并行执 行。虽然上文描述的指纹识别设备分辨率的测试方法的流程包括特定顺序出 现的多个操作，但是应该清楚的了解，多个操作的顺序并不受限制。上文描 述的指纹识别设备分辨率的测试方法可以执行一次，也可以按照预定条件执 行多次。需要注意的是，以下实施例与此相同，不再赘述。
本公开实施例提供的指纹识别设备分辨率的测试方法，一方面，该方法 可以避免因为测试手指的破损、污染等主观因素对测试结果造成影响，从而 可以对指纹识别设备的设备分辨率进行客观评价；另一方面，该测试方法可 以提高测试结果的准确性和可靠性，并且需要的测试成本较低。
图6为本公开一实施例提供的一种指纹识别设备分辨率测试装置的示意 框图。该指纹识别设备分辨率测试装置100包括图像获取单元110、图像分 辨率获取单元120和设备分辨率获取单元130。
该图像获取单元110配置为获取待测试指纹识别设备采集的多个标准测 试卡的多个测试图像。例如，该图像获取单元110可以实现步骤S110，可以 通过硬件、软件、固件实现，例如通过FPGA器件、电路或计算机程序实现。
该图像分辨率获取单元120配置为获取多个测试图像的水平分辨率和垂 直分辨率。例如，该图像分辨率获取单元120可以实现步骤S120，可以通 过硬件、软件、固件实现，例如通过FPGA器件、电路或计算机程序实现。
该设备分辨率获取单元130配置为基于多个测试图像的水平分辨率和垂 直分辨率分别获取待测试指纹识别设备的水平分辨率和垂直分辨率。例如， 该设备分辨率获取单元130可以实现步骤S130，可以通过硬件、软件、固 件实现，例如通过FPGA器件、电路或计算机程序实现。
需要注意的是，在本公开的实施例中，可以包括更多或更少的单元/模块， 并且各个单元/模块之间的连接关系不受限制，可以根据实际需求而定。各个 单元/模块的具体构成方式不受限制，可以根据单元/模块原理由模拟器件构 成，也可以由数字芯片构成，或者以其他适用的方式构成。
图7为本公开一实施例提供的另一种指纹识别设备分辨率测试装置的示 意框图。如图7所示，该指纹识别设备分辨率测试装置200包括处理器210、 存储器220以及一个或多个计算机程序模块221。
例如，处理器210与存储器220通过总线系统230连接。例如，一个或 多个计算机程序模块221可以被存储在存储器220中。例如，一个或多个计 算机程序模块221可以包括用于执行本公开任一实施例提供的指纹识别设备 分辨率的测试方法的指令。例如，一个或多个计算机程序模块221中的指令 可以由处理器210执行。例如，总线系统230可以是常用的串行、并行通信 总线等，本公开的实施例对此不作限制。
例如，该处理器210可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能 力和/或指令执行能力的其它形式的处理单元，可以为通用处理器或专用处理 器，并且可以控制指纹识别设备分辨率测试装置200中的其它组件以执行期 望的功能。存储器220可以包括一个或多个计算机程序产品，该计算机程序 产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易 失性存储器。该易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或 高速缓冲存储器(cache)等。该非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计 算机程序指令，处理器210可以运行该程序指令，以实现本公开实施例中(由 处理器210实现)的功能以及/或者其它期望的功能，例如指纹识别设备分辨 率测试方法等。在该计算机可读存储介质中还可以存储各种应用程序和各种 数据，例如指纹库以及应用程序使用和/或产生的各种数据等。
需要说明的是，为表示清楚、简洁，本公开实施例并没有给出该指纹识 别设备分辨率测试装置200的全部组成单元。为实现指纹识别设备分辨率测 试装置200的必要功能，本领域技术人员可以根据具体需要提供、设置其他 未示出的组成单元，本公开实施例对此不作限制。
关于不同实施例中的指纹识别设备分辨率测试装置100和指纹识别设备 分辨率测试装置200的技术效果可以参考本公开的实施例中提供的指纹识别 设备分辨率的测试方法的技术效果，这里不再赘述。
本公开至少一个实施例还提供一种指纹识别设备分辨率测试系统，包括 本公开任一实施例提供的指纹识别设备分辨率测试装置以及多个标准测试 卡。图8为本公开一实施例提供的一种指纹识别设备分辨率测试系统的示意 图。如图8所示，指纹识别设备分辨率测试系统1包括指纹识别设备分辨率 测试装置300。例如，该指纹识别设备分辨率测试装置300可以为图6中所 示的指纹识别设备分辨率测试装置100或图7中所示的指纹识别设备分辨率 测试装置200。
例如，指纹识别设备分辨率测试系统1还包括多个标准测试卡400以及 指纹识别设备500。例如，该标准测试卡400以及指纹识别设备500可以参 考本公开的实施例中提供的指纹识别设备分辨率的测试方法中的相关描述， 在此不再赘述。
需要说明的是，为表示清楚、简洁，并没有给出该指纹识别设备分辨率 测试系统1的全部组成单元。为实现指纹识别设备分辨率测试系统1的必要 功能，本领域技术人员可以根据具体需要提供、设置其他未示出的组成单元， 本公开的实施例对此不作限制。
关于指纹识别设备分辨率测试系统1的技术效果可以参考本公开的实施 例提供的指纹识别设备分辨率的测试方法的技术效果，这里不再赘述。
本公开一实施例还提供一种存储介质。例如，该存储介质用于非暂时性 存储计算机可读指令，当非暂时性计算机可读指令由计算机(包括处理器) 执行时可以执行本公开任一实施例提供的指纹识别设备分辨率的测试方法。
例如，该存储介质可以是一个或多个计算机可读存储介质的任意组合， 例如一个计算机可读存储介质包含用于获取图像分辨率的计算机可读的程 序代码，另一个计算机可读存储介质包含获取设备分辨率的计算机可读的程 序代码。例如，当该程序代码由计算机读取时，计算机可以执行该计算机存 储介质中存储的程序代码，执行例如本公开任一实施例提供的指纹识别设备 分辨率的测试方法。
例如，存储介质可以包括智能电话的存储卡、平板电脑的存储部件、个 人计算机的硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编 程只读存储器(EPROM)、便携式紧致盘只读存储器(CD-ROM)、闪存、或者 上述存储介质的任意组合，也可以为其他适用的存储介质。有以下几点需要 说明：
(1)本公开实施例附图只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他 结构可参考通常设计。
(2)在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互 组合以得到新的实施例。
以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范 围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (15)

1.一种指纹识别设备分辨率的测试方法，包括：
获取待测试指纹识别设备采集的多个标准测试卡的多个测试图像；
获取所述多个测试图像的第一方向分辨率和第二方向分辨率；
基于所述多个测试图像的第一方向分辨率和第二方向分辨率分别获取所述待测试指纹识别设备的第一方向分辨率和第二方向分辨率，其中，所述第一方向与所述第二方向相交。
2.根据权利要求1所述的指纹识别设备分辨率的测试方法，其中，所述多个标准测试卡彼此独立且构成测试卡组，或者所述多个标准测试卡分别位于同一测试母卡的多个不同区域之中。
3.根据权利要求2所述的指纹识别设备分辨率的测试方法，其中，获取待测试指纹识别设备采集的多个标准测试卡的多个测试图像包括：
移动所述测试母卡的多个标准测试卡，使得所述多个不同区域中的多个标准测试卡分别位于所述指纹识别设备的识别区域内以采集所述多个测试图像。
4.根据权利要求2所述的指纹识别设备分辨率的测试方法，其中，所述第一方向分辨率与所述第二方向分辨率分别为水平分辨率和垂直分辨率，并且基于所述多个测试图像的第一方向分辨率和第二方向分辨率获取所述待测试指纹识别设备的第一方向分辨率和第二方向分辨率表示为：
Figure FDA0001712171110000011
其中，Rx表示所述待测试指纹识别设备的第一方向分辨率，Ry表示所述待测试指纹识别设备的第二方向分辨率，Rxn表示所述测试卡组或测试母卡中第n个标准测试卡的测试图像的第一方向分辨率，Ryn表示所述测试卡组或测试母卡中第n个标准测试卡的测试图像的第二方向分辨率，N为所述测试卡组或测试母卡包括的标准测试卡的数量，1≤n≤N。
5.根据权利要求4所述的指纹识别设备分辨率的测试方法，其中，所述测试卡组或测试母卡中第n个标准测试卡的测试图像的第一方向分辨率表示为：
Rxn＝2.54*Pxn/L
其中，Pxn/L表示所述第n个标准测试卡在所述第一方向上的像素个数。
6.根据权利要求4所述的指纹识别设备分辨率的测试方法，其中，所述测试卡组或测试母卡中第n个标准测试卡的测试图像的第二方向分辨率表示为：
Ryn＝2.54*Qyn/L
其中，Qyn/L表示所述第n个标准测试卡在所述第二方向上的像素个数。
7.根据权利要求4所述的指纹识别设备分辨率的测试方法，其中，在N＝4的情况下，所述测试卡包括第一标准测试卡、第二标准测试卡、第三标准测试卡和第四标准测试卡；
所述第一标准测试卡和所述第三标准测试卡包括沿第一排布方向并列排布的条纹，所述第二标准测试卡和所述第四标准测试卡包括沿第二排布方向并列排布的条纹，所述第一排布方向和所述第二排布方向交叉。
8.根据权利要求7所述的指纹识别设备分辨率的测试方法，其中，所述第一标准测试卡和所述第二标准测试卡的条纹间距相等，所述第三标准测试卡和所述第四标准测试卡的条纹间距相等，并且
所述第一标准测试卡和所述第二标准测试卡的条纹间距大于所述第三标准测试卡和所述第四标准测试卡的条纹间距。
9.根据权利要求1-7任一所述的指纹识别设备分辨率的测试方法，还包括：
对所述多个测试图像进行图像预处理操作以得到多个处理图像；
对所述多个处理图像进行图像比对操作以输出指纹识别结果。
10.根据权利要求9所述的指纹识别设备分辨率的测试方法，其中，所述图像预处理操作包括：
对所述图像进行图像分割操作、图像增强操作、图像二值化操作或图像细化操作以得到所述处理图像。
11.根据权利要求9所述的指纹识别设备分辨率的测试方法，其中，所述图像比对操作包括：
提取所述多个处理图像的特征值；
在所述特征值与指纹库中的模板特征值的匹配个数大于或等于预设阈值时，则指纹匹配；
在所述特征值与所述指纹库中的模板特征值的匹配个数小于所述预设阈值时，则指纹不匹配。
12.一种指纹识别设备分辨率测试装置，包括：
图像获取单元，配置为获取待测试指纹识别设备采集的多个标准测试卡的多个测试图像；
图像分辨率获取单元，配置为获取所述多个测试图像的第一方向分辨率和第二方向分辨率；
设备分辨率获取单元，配置为基于所述多个测试图像的第一方向分辨率和第二方向分辨率分别获取所述待测试指纹识别设备的第一方向分辨率和第二方向分辨率，其中所述第一方向和所述第二方向相交。
13.一种指纹识别设备分辨率测试装置，包括：
处理器；
存储器；一个或多个计算机程序模块，所述一个或多个计算机程序模块被存储在所述存储器中并被配置为由所述处理器执行，所述一个或多个计算机程序模块包括用于执行实现权利要求1-11任一所述的指纹识别设备分辨率的测试方法的指令。
14.一种指纹识别设备分辨率测试系统，包括权利要求12或13所述的指纹识别设备分辨率测试装置以及多个标准测试卡。
15.一种存储介质，用于存储非暂时性计算机可读指令，当所述非暂时性计算机可读指令由计算机执行时可以执行根据权利要求1-11任一所述的指纹识别设备分辨率的测试方法的指令。
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