TW354397B

Method for classifying a fingerprint and the system device of the same

Abstract

A method and system device for automatically classifying fingerprint images is to classify input fingerprints into eight different categories according to the number of core points in the fingerprint and the ridge flow direction around the core points. This method first performs pre-processing on the input original fingerprint image. The background part and the fingerprint part in the fingerprint image are separated according to the mean and variance of the gray scale in the fingerprint image. All subsequent processing steps are only performed on the fingerprint part, which can increase the speed of the classification method. After the fingerprint part is separated, for each fingerprint block, the average direction of the fingerprint line of this block is calculated to generate its block directional image. Then according to the distribution of the direction map of the entire fingerprint image block, the position of the core point in the fingerprint is obtained. Finally, using the number of core points and the flow direction of the fingerprint lines around the core points, according to the classification rules disclosed in the present invention, the input fingerprint images are divided into eight categories. According to the classification rules of the present invention, fingerprints with only one core point will be classified into right loop, left loop, tented arch, and plane arch. Or others; and fingerprints with two core points will be classified as left twin, right twin twin), spiral (whorl) or other types (others).

TW354397B, drawing sheet 1
Sheet 1 of 12

Term

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8 claims: 8 independent, 0 dependent

  1. 1
    一種指紋像自動分類的方法,包含下列步驟:A.將一大小為 M × N 之指紋像轉換成為儲存在一影像記憶單元中之一組灰階數位資料,其中此指紋像的每個點的灰階值都被儲存在相對應於此點在指紋像中位置的一個位址;B.將上述的灰階數位資料劃分為 個大小為 m × n 的區塊;C.將上述 m × n 個區塊分為指紋區塊與背景區塊兩種,分別代表原指紋像中含有指紋線的部份與不含指紋線的背景部份;D.針對每個指紋區塊計算、決定其平均指紋線方向;E.根據算出之所有指紋區塊的平均指紋線方向,決定此指紋像中含有一個或是兩個核心點;與F.根據上述之核心點及每一指紋區塊之平均指紋線方向,將此指紋像分類為複數個類別中之一類。
  2. 2
    如申請專利範圍第1項之指紋像自動分類的方法,其中該步驟C欲區分一區塊( p,q )為指紋區塊或背景區塊,是由此區塊的灰階平均值(mean)與差異值(variance)所決定,且該平均值的定義為: 差異值的定義為: 其中 F ( x,y )代表在此指紋像中位置為( x,y )的點的灰階值,若 Mean ( P , q ) threshold 1 且 Variance ( p , q ) threshold 2 則區塊( p,q )將被辨認為一指紋區塊,否則將被辨認為一背景區塊,這裡的 threshold 1 及 threshold 2 為一組事先決定之門檻值。
  3. 3
    如申請專利範圍第1項之指紋像自動分類的方法,其中該步驟D用以決定平均指紋線方向係包含以下步驟: A .將區塊中的指紋線方向量化為八個等級,分別代表0到7π/8且間隔為π/8的八個方向,並以一標記 d分別 代表此八個方向, d = 0,1,2,‥,7 等; B .進一步將此方向分為四種類別,其中水平(horizon-tal)包括有 d = 0,1,7 等方向;垂直(vertical)包括有 d = 3,4,5 等方向;左傾(left skew)包括有 d = 1,2,3 等方向;右傾(right skew)包括有 d = 5,6,7 等方向。
  4. 4
    如申請專利範圍第1項之指紋像自動分類的方法,其中該指紋像含有的一個或兩個核心點可分為凸核心點和凹核心點兩種。
  5. 5
    如申請專範圍第1項之指紋像自動分類的方法,其中該指紋像分為八個類別,包含有:右圈形(right loop)、左圈形(left loop)、尖拱形(tented arch)、平拱形(plane arch)、左雙圈形(left twin)、右雙圈形(right twin)、螺旋形(whorl)和其他類(others)。
  6. 6
    如申請專範圍第1項之指紋像自動分類的方法,其中該右圈形、左圈形、尖拱形、平拱形等四種類形的指紋像僅含有一個凸核心點;且該螺旋形、左雙圈形、右雙圈形等類形的指紋像含有兩個核心點,其中一個為凸核心點且另一個為凹核心點。
  7. 7
    如申請專範圍第1項之指紋像自動分類的方法,其中於決定了平均指紋線流向後,把指紋像分為八種類別的方法,係包括下列步驟:A.定義位在核心點四周象限的四個區域,並以R1, R2, R3, R4等作為標記,其中R1表示左上方的象限,R2表示右上方的象限,R3表示左下方的象限,R4表示右下方的象限;B.若指紋像中只有一個凸核心點,且R1,R3,R4的方向為右傾,R2的方向為左傾,則將此指紋像分類為右圈形;C.若指紋像中只有一個凸核心點,且R2,R3,R4的方向為左傾,R1的方向為右傾,則將此指紋像分類為左圈形;D.若指紋像中只有一個凸核心點,且R3,R4的方向為垂直,R1的方向為右傾,R2的方向為左傾,則將此指紋像分類為尖拱形;E.若指紋像中只有一個凸核心點,且R1,R3的方向為右傾,R2,R4的方向為左傾,則將此指紋像分類為平拱形;F.若指紋像中含有一個凸核心點(其X座標值為 x cx )和一凹核心點(其X座標值為 x cv ),則若滿足下列條件,此枚指紋像將被分類為右雙圈形:a. x cx x cv ,b.根據凸核心點所得之區域R2的方向及根據凹核心點所得之區域R3的方向為左傾或垂直;c.根據凸核心點所得之區域R1的方向及根據凹核心點所得之區域R4的方向為右傾或垂直;d.區域R3與R4的角度差與R1與R2的角度差大於某一門檻值 threshold ;G.若指紋像中含有一個凸核心點(其X座標值為 x cx )和一凹核心點(其X座標值為 x cv ),則若滿足下列條件,此枚指紋像將被分類為左雙圈形:a. x cx x cv ;b.根據凸核心點所得之區域R2的方向及根據凹核心點所得之區域R3的方向為左傾或垂直;c.根據凸核心點所得之區域R1的方向及根據凹核心點所得之區域R4的方向為右傾或垂直;d.區域R3與R4的角度差與R1與R2的角度差大於某一門檻值 threshold ;H.若指紋像中含有一個凸核心點和一凹核心點,且根據凹核心點所得之兩區域R3, R4的方向與根據凸核心點所得之兩區域R1,R2的方向皆為垂直,且R3與R4的角度差與R1與R2的角度差皆小於某一門檻值 threshold ,則此指紋像將被分類為螺旋形;I.當一指紋像不屬於以上所述任何類形時,將其分類為其他類(others)。
  8. 8
    一種指紋像自動分類的系統裝置用以執行如申請專利範圍第1項所揭示之方法者,係包括:一指紋像輸入單元,一訊號調整單元,一數位化單元,一影像記憶單元,一微控制器單元,一程式與工作記憶單元,一VDU/LCD輸出單元,一鍵盤輸入單元,與一輸入控制單元者。
Independent claims8