指紋識別處理方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計算機領(lǐng)域，尤其涉及一種指紋識別處理方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]指紋是人體的重要生物特征。從二十世紀(jì)六十年代，一些國家如美國、英國、法國等開始了對指紋自動識別系統(tǒng)的研制。隨著應(yīng)用的深入，指紋信息庫的容量也不斷攀升。例如我國自1990年開始應(yīng)用指紋自動識別系統(tǒng)，到2005年全國擁有捺印指紋數(shù)據(jù)3000余萬份，每年以20%以上的速度增長，2010年，全國捺印指紋數(shù)據(jù)達到了 7000余萬份?？焖僭鲩L的指紋庫容給指紋的快速計算帶來了新的挑戰(zhàn)。
[0003]通常的指紋識別算法都是基于特征點匹配的識別原理，是通過比較任意兩點之間的向量桿差值來判斷兩幅指紋圖像中的局部信息是否吻合，由于每個手指均有20-128個特征數(shù)據(jù)，這樣需要比較的數(shù)據(jù)就接近于特征數(shù)據(jù)的階乘，這個計算量顯然無法實際應(yīng)用，為此，指紋工作者采用了大量的數(shù)學(xué)算法降低計算的復(fù)雜度，現(xiàn)有的指紋識別算法的時間復(fù)雜度可以降低至特征數(shù)據(jù)個數(shù)的平方。
[0004]在實際應(yīng)用中，目前通過通用的處理器如ARM處理器來進行指紋識別。然而，在采用現(xiàn)有的ARM處理器對指紋識別算法進行處理時，存在耗時較長，運算效率低下的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實施例解決的問題是降低ARM處理器在處理指紋識別算法耗費的時間，提高運算效率。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明實施例提供一種指紋識別處理方法，包括:
[0007]可編程器件在接收到處理器發(fā)送的指紋認(rèn)證請求后，對指紋模板數(shù)據(jù)庫中指紋模板的特征向量進行并行計算；將并行計算結(jié)果與待比對指紋的特征向量計算結(jié)果進行比對，篩選出符合預(yù)設(shè)規(guī)則的指紋模板數(shù)據(jù)；
[0008]所述處理器將所述待比對指紋數(shù)據(jù)與所述篩選出的指紋模板數(shù)據(jù)進行特征相似度分值計算，從計算結(jié)果中獲取指紋識別運算結(jié)果。
[0009]可選的，所述將待比對指紋數(shù)據(jù)與所述篩選出的指紋模板數(shù)據(jù)進行特征相似度分值計算，包括:通過多線程將所述待比對指紋數(shù)據(jù)與所述篩選出的指紋模板數(shù)據(jù)進行并行的特征相似度分值計算。
[0010]可選的，所述將指紋模板數(shù)據(jù)庫中指紋模板的特征向量進行并行計算，包括:從所述指紋模板數(shù)據(jù)庫中并行地選取指紋模板，計算每一個指紋模板對應(yīng)的特征點集合中任意兩個特征點之間的特征向量桿的長度與角度，得到并行計算結(jié)果，所述并行計算結(jié)果包括:每一個指紋模板對應(yīng)的特征向量桿的長度與角度的集合。
[0011]可選的，所述待比對指紋的特征向量計算結(jié)果為:所述待比對指紋的特征點集合中，任意兩個特征點之間的特征向量桿的長度與角度的集合。
[0012]可選的，所述篩選出符合預(yù)設(shè)規(guī)則的指紋模板數(shù)據(jù)，包括:將指紋模板對應(yīng)的特征向量桿的長度與角度的集合中的元素，與待比對指紋對應(yīng)的特征向量桿的長度與角度的集合中的元素進行對比，篩選出集合相似度大于預(yù)設(shè)值的指紋模板。
[0013]可選的，所述從計算結(jié)果中獲取指紋識別運算結(jié)果，包括:將計算得到特征相似度分值與預(yù)設(shè)閾值進行比較，當(dāng)所述特征相似度分值大于所述預(yù)設(shè)閾值時，判定對應(yīng)的指紋與所述待比對指紋為同一指紋。
[0014]可選的，所述可編程器件為FPGA，所述處理器為ARM處理器。
[0015]可選的，所述預(yù)設(shè)的指紋模板數(shù)據(jù)庫中的指紋模板數(shù)據(jù)分別存儲在多個存儲器中。
[0016]可選的，所述存儲器為DRAM。
[0017]本發(fā)明實施例還提供了一種指紋識別處理系統(tǒng)，包括:可編程器件以及處理器，其中:
[0018]所述可編程器件，適于在接收到處理器發(fā)送的指紋認(rèn)證請求后，對指紋模板數(shù)據(jù)庫中指紋模板的特征向量進行并行計算；將并行計算結(jié)果與待比對指紋的特征向量計算結(jié)果進行比對，篩選出符合預(yù)設(shè)規(guī)則的指紋模板數(shù)據(jù)；
[0019]所述處理器，適于接收所述可編程器件發(fā)送的所述符合預(yù)設(shè)規(guī)則的指紋模板數(shù)據(jù)，并將所述待比對指紋數(shù)據(jù)與所述篩選出的指紋模板數(shù)據(jù)進行特征相似度分值計算，從計算結(jié)果中獲取指紋識別運算結(jié)果。
[0020]可選的，所述可編程器件，適于通過多線程將所述待比對指紋數(shù)據(jù)與所述篩選出的指紋模板數(shù)據(jù)進行并行的特征相似度分值計算。
[0021]可選的，所述可編程器件，適于從所述指紋模板數(shù)據(jù)庫中并行地選取指紋模板，計算每一個指紋模板對應(yīng)的特征點集合中任意兩個特征點之間的特征向量桿的長度與角度，得到并行計算結(jié)果，所述并行計算結(jié)果包括:每一個指紋模板對應(yīng)的特征向量桿的長度與角度的集合。
[0022]可選的，所述可編程器件獲取到的待比對指紋的特征向量計算結(jié)果為:所述待比對指紋的特征點集合中，任意兩個特征點之間的特征向量桿的長度與角度的集合。
[0023]可選的，所述可編程器件，適于將指紋模板對應(yīng)的特征向量桿的長度與角度的集合中的元素，與待比對指紋對應(yīng)的特征向量桿的長度與角度的集合中的元素進行對比，篩選出集合相似度大于預(yù)設(shè)值的指紋模板。
[0024]可選的，所述處理器，適于將計算得到特征相似度分值與預(yù)設(shè)閾值進行比較，當(dāng)所述特征相似度分值大于所述預(yù)設(shè)閾值時，判定對應(yīng)的指紋與所述待比對指紋為同一指紋。
[0025]可選的，所述可編程器件為FPGA，所述處理器為ARM處理器。
[0026]可選的，所述指紋識別處理系統(tǒng)包括:多個存儲器，適于存儲所述預(yù)設(shè)的指紋模板數(shù)據(jù)庫中的指紋模板數(shù)據(jù)。
[0027]可選的，所述存儲器為DRAM。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實施例的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點:
[0029]通過可編程器件將待比對指紋的特征向量與指紋模板的特征向量進行并行計算，從指紋模板數(shù)據(jù)庫中篩選出符合規(guī)則的指紋模板數(shù)據(jù)。處理器只對篩選出的指紋模板數(shù)據(jù)與待比對指紋進行特征相似度分值計算，從而可以大大降低進行特征相似度分值計算的指紋模板的數(shù)量，因此可以大大降低指紋識別算法耗費的時間，提高運算效率。
[0030]進一步，將指紋模板數(shù)據(jù)庫中的指紋模板數(shù)據(jù)分散在多個存儲器中存儲，可以有效地利用現(xiàn)有硬件結(jié)構(gòu)上的內(nèi)存資源，降低大內(nèi)存的購置成本。
【附圖說明】
[0031]圖1是本發(fā)明實施例中的一種指紋識別處理方法的流程圖；
[0032]圖2是本發(fā)明實施例中的一種指紋識別處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖3是本發(fā)明實施例中的另一種指紋識別處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0034]在實際應(yīng)用中，目前通過通用的處理器如ARM處理器來進行指紋識別。然而，在采用現(xiàn)有的ARM處理器對指紋識別算法進行處理時，存在耗時較長，運算效率低下的問題。
[0035]在本發(fā)明實施例中，通過可編程器件將待比對指紋的特征向量與指紋模板的特征向量進行并行計算，從指紋模板數(shù)據(jù)庫中篩選出符合規(guī)則的指紋模板數(shù)據(jù)。處理器只對篩選出的指紋模板數(shù)據(jù)與待比對指紋進行特征相似度分值計算，從而可以大大降低進行特征相似度分值計算的指紋模板的數(shù)量，因此可以大大降低指紋識別算法耗費的時間，提高運算效率。
[0036]為使本發(fā)明實施例的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例做詳細(xì)的說明。
[0037]參照圖1，本發(fā)明實施例提供了一種指紋識別處理方法，以下通過具體步驟進行詳細(xì)說明。
[0038]步驟S101，可編程器件在接收到處理器發(fā)送的指紋認(rèn)證請求后，對指紋模板數(shù)據(jù)庫中指紋模板的特征向量進行并行計算。
[0039]在具體實施中，可編程器件為現(xiàn)場可編程門陣列(Field Programmable GateArray，F(xiàn)PGA)。FPGA是在PAL、GAL、EPLD等可編程器件的基礎(chǔ)上進一步發(fā)展的產(chǎn)物，用于進行并行運算。
[0040]在具體實施中，在進行指紋識別運算操作時，處理器可以向可編程器件發(fā)送指紋認(rèn)證請求?？删幊唐骷诮邮盏教幚砥靼l(fā)送的指紋認(rèn)證請求后，從存儲器中預(yù)設(shè)的指紋模板數(shù)據(jù)庫中讀取指紋模板數(shù)據(jù)，并行地對讀取出的指紋模板的特征向量進行計算，以得到并行計算結(jié)果。
[0041]在本發(fā)明實施例中，可編程器件中可以存在多個計算單元，在進行并行計算時，每個計算單元可以計算各自對應(yīng)的指紋模板數(shù)據(jù)。在分配指紋模板數(shù)據(jù)時，每個計算單元對應(yīng)的指紋模板數(shù)據(jù)各不相同，即指紋模板數(shù)據(jù)不重復(fù)分配。