Спектральные данные ячейки изображения отпечатка пальца могут быть получены несколькими способами, в частности: с помощью дискретного преобразования Фурье, фильтрации Габора или выбора спектральных составляющих из дискретного набора косинусоидальных функций, описанных ниже.
7.4.1 Дискретный набор косинусоидальных функций
Информацию о яркости точек в ячейке изображения отпечатка пальца можно представить при помощи следующей двумерной косинусоидальной функции:
,
где , ;
и индексы пикселей ячеек по осям и , соответственно.
Данная двумерная функция полностью определяется параметрами (угол распространения), (длина волны) и (фазовый сдвиг): рисунок 3.
Рисунок 3 - Представление спектральных составляющих ячейки изображения отпечатка пальца
Диапазоны значений параметров:
- : [0°; 180°); определяют как угол распространения косинусоидальной функции; за направление распространения принимают направление, перпендикулярное к максимумам косинусоидальной функции. равно 0°, если максимумы косинусоидальной функции перпендикулярны оси абсцисс; увеличивается в направлении против часовой стрелки.
- : (минимальная пространственная длина волны; ), пикселей; ограничена удвоенным числом пикселей вдоль наибольшей диагонали изображения. , где : [0; максимальная пространственная частота). Максимальная пространственная частота является частотой Найквиста и равна разрешению изображения, деленному на 2.
- : [0°; 360°); 360°, где - расстояние между началом координат ячейки (левый верхний угол ячейки) и расположением первого максимума косинусоидальной функции в положительном направлении оси абсцисс (рисунок 3).
Значение каждого из этих параметров может быть квантовано с целью создания ограниченного ряда дискретных триплетов (, , ). Применение каждого триплета в данном ряду к косинусоидальной функции, указанной выше, позволяет получить соответствующий набор спектральных данных ячеек изображения отпечатка пальца.
В дальнейшем параметры , и представлены с использованием , и битов соответственно. Двоичное представление параметров , и приведено в таблицах 1-3.
Таблица 1 - -битовое представление для
-битовое значение | |
0...000 | 0 |
0...001 | |
0...010 | |
… | … |
1...110 | |
1…111 |
Таблица 2 - -битовое представление для
-битовое значение | ||
0...000 | 0 | |
0...001 | ||
0...010 | ||
… | … | … |
1...110 | ||
1…111 |