АППАРАТ И СПОСОБ РАСПОЗНАВАНИЯ ОТПЕЧАТКА ПАЛЬЦА

1. Способ распознавания отпечатка пальца, содержащий этапы, на которых:
выполняют извлечение признака в отношении первого изображения отпечатка пальца, полученного датчиком отпечатка пальца, и второго изображения отпечатка пальца, хранящегося в базе данных, с помощью сети автоматического кодирования/декодирования для получения первого признака отпечатка пальца, соответствующего первому изображению отпечатка пальца, и второго признака отпечатка пальца, соответствующего второму изображению отпечатка пальца, при этом первый признак отпечатка пальца и второй признак отпечатка пальца имеют равную размерность;
выполняют уменьшение размерности в отношении первого признака отпечатка пальца и второго признака отпечатка пальца, чтобы соответственно получить третий признак отпечатка пальца и четвертый признак отпечатка пальца, при этом третий признак отпечатка пальца и четвертый признак отпечатка пальца имеют равную размерность, меньшую, чем размерность первого признака отпечатка пальца и второго признака отпечатка пальца; и
определяют, принадлежат ли первое изображение отпечатка пальца и второе изображение отпечатка пальца одному и тому же отпечатку пальца, согласно косинусному расстоянию между третьим признаком отпечатка пальца и четвертым признаком отпечатка пальца.
2. Способ по п. 1, в котором сеть автоматического кодирования/декодирования содержит по меньшей мере один уровень кодирования, и способ дополнительно содержит этапы, на которых:
обучают параметр признака кодирования для каждого уровня кодирования по меньшей мере в одном уровне кодирования с помощью непомеченного образца отпечатка пальца для получения параметра представления признака кодирования, соответствующего каждому уровню кодирования;
выполняют реконструкцию данных в отношении параметра представления признака кодирования, соответствующего каждому уровню кодирования, для получения данных реконструкции отпечатка пальца непомеченного образца отпечатка пальца с помощью уровня декодирования, соответствующего уровню кодирования;
определяют ошибку реконструкции между данными реконструкции отпечатка пальца и непомеченным образцом отпечатка пальца;
регулируют параметр представления признака кодирования, соответствующий уровню кодирования, согласно ошибке реконструкции; и
останавливают обучение сети автоматического кодирования/декодирования, когда ошибка реконструкции достигает минимального значения, для получения обученной сети автоматического кодирования/декодирования.
3. Способ по п. 2, в котором последний уровень кодирования обученной сети автоматического кодирования/декодирования соединен с классификатором, и способ дополнительно содержит этапы, на которых:
вводят помеченный образец отпечатка пальца в обученную сеть автоматического кодирования/декодирования для получения результата первого вывода;
вводят результат первого вывода в классификатор и обучают классификатор с помощью помеченного образца отпечатка пальца; и
останавливают обучение классификатора, когда ошибка реконструкции между результатом вывода классификатора и помеченным образцом отпечатка пальца достигает минимального значения.
4. Способ по п. 2, в котором последний уровень кодирования обученной сети автоматического кодирования/декодирования соединен с классификатором, и способ дополнительно содержит этапы, на которых:
вводят помеченный образец отпечатка пальца в обученную сеть автоматического кодирования/декодирования для получения результата второго вывода;
вводят результат второго вывода в классификатор, обучают классификатор с помощью помеченного образца отпечатка пальца и осуществляют тонкую настройку параметра представления признака кодирования, соответствующего уровню кодирования обученной сети автоматического кодирования/декодирования; и
останавливают обучение классификатора и осуществление тонкой настройки параметра представления признака кодирования, соответствующего уровню кодирования, когда ошибка реконструкции между результатом вывода классификатора и помеченным образцом отпечатка пальца достигает минимального значения.
5. Способ по п. 2, дополнительно содержащий этапы, на которых:
извлекают параметр представления признака кодирования, имеющий первую установочную размерность непомеченного образца отпечатка пальца, с помощью обученной сети автоматического кодирования/декодирования; и
выполняют обучение с линейным дискриминантным анализом LDA в отношении параметра представления признака кодирования, имеющего первую установочную размерность для получения матрицы проекции, имеющей вторую установочную размерность LDA.
6. Способ по п. 1, в котором этап, на котором определяют, принадлежат ли первое изображение отпечатка пальца и второе изображение отпечатка пальца одному и тому же отпечатку пальца, согласно косинусному расстоянию между третьим признаком отпечатка пальца и четвертым признаком отпечатка пальца, содержит этапы, на которых:
сравнивают косинусное расстояние между третьим признаком отпечатка пальца и четвертым признаком отпечатка пальца с предварительно заданным порогом;
определяют, что первое изображение отпечатка пальца и второе изображение отпечатка пальца принадлежат одному и тому же отпечатку пальца, когда косинусное расстояние больше, чем предварительно заданный порог; и
определяют, что первое изображение отпечатка пальца и второе изображение отпечатка пальца принадлежат разным отпечаткам пальца, когда косинусное расстояние меньше, чем предварительно заданный порог или равно ему.
7. Аппарат распознавания отпечатка пальца, содержащий:
первый модуль извлечения, выполненный с возможностью выполнения извлечения признака в отношении первого изображения отпечатка пальца, полученного датчиком отпечатка пальца, и второго изображения отпечатка пальца, хранящегося в базе данных, с помощью сети автоматического кодирования/декодирования для получения первого признака отпечатка пальца, соответствующего первому изображению отпечатка пальца, и второго признака отпечатка пальца, соответствующего второму изображению отпечатка пальца, при этом первый признак отпечатка пальца и второй признак отпечатка пальца имеют равную размерность;
модуль уменьшения размерности, выполненный с возможностью выполнения уменьшения размерности в отношении первого признака отпечатка пальца и второго признака отпечатка пальца, извлеченных первым модулем извлечения, чтобы соответственно получить третий признак отпечатка пальца и четвертый признак отпечатка пальца, при этом третий признак отпечатка пальца и четвертый признак отпечатка пальца имеют равную размерность, меньшую, чем размерность первого признака отпечатка пальца и второго признака отпечатка пальца; и
модуль распознавания, выполненный с возможностью определения, принадлежат ли первое изображение отпечатка пальца и второе изображение отпечатка пальца одному и тому же отпечатку пальца, согласно косинусному расстоянию между третьим признаком отпечатка пальца и четвертым признаком отпечатка пальца, полученными посредством уменьшения размерности модуля уменьшения размерности.
8. Аппарат по п. 7, в котором сеть автоматического кодирования/декодирования содержит по меньшей мере один уровень кодирования, и аппарат дополнительно содержит:
первый модуль обучения, выполненный с возможностью обучения параметра признака кодирования для каждого уровня кодирования по меньшей мере в одном уровне кодирования с помощью непомеченного образца отпечатка пальца для получения параметра представления признака кодирования, соответствующего каждому уровню кодирования;
первый модуль реконструкции, выполненный с возможностью выполнения реконструкции данных в отношении параметра представления признака кодирования, соответствующего каждому уровню кодирования, полученному посредством обучения первого модуля обучения, с помощью уровня декодирования, соответствующего уровню кодирования, для получения данных реконструкции отпечатка пальца непомеченного образца отпечатка пальца;
первый модуль определения, выполненный с возможностью определения ошибки реконструкции между данными реконструкции отпечатка пальца, определенными первым модулем реконструкции, и непомеченным образцом отпечатка пальца;
модуль регулирования, выполненный с возможностью регулирования параметра представления признака кодирования, соответствующего уровню кодирования, согласно ошибке реконструкции, определенной первым модулем определения; и
первый модуль управления, выполненный с возможностью остановки, когда ошибка реконструкции, определенная первым модулем определения, достигает минимального значения, обучения сети автоматического кодирования/декодирования для получения обученной сети автоматического кодирования/декодирования.
9. Аппарат по п. 8, в котором последний уровень кодирования обученной сети автоматического кодирования/декодирования соединен с классификатором, и аппарат дополнительно содержит:
первый модуль обработки, выполненный с возможностью ввода помеченного образца отпечатка пальца в обученную сеть автоматического кодирования/декодирования для получения результата первого вывода;
второй модуль обучения, выполненный с возможностью ввода результата первого вывода, полученного первым модулем обработки, в классификатор и обучения классификатора с помощью помеченного образца отпечатка пальца; и
второй модуль управления, выполненный с возможностью управления вторым модулем обучения для остановки обучения классификатора, когда ошибка реконструкции между результатом вывода классификатора и помеченным образцом отпечатка пальца достигает минимального значения.
10. Аппарат по п. 8, в котором последний уровень кодирования обученной сети автоматического кодирования/декодирования соединен с классификатором, и аппарат дополнительно содержит:
второй модуль обработки, выполненный с возможностью ввода помеченного образца отпечатка пальца в обученную сеть автоматического кодирования/декодирования для получения результата второго вывода;
третий модуль обучения, выполненный с возможностью ввода результат второго вывода, полученного вторым модулем обработки, в классификатор, обучения классификатора с помощью помеченного образца отпечатка пальца и тонкой настройки параметра представления признака кодирования, соответствующего уровню кодирования обученной сети автоматического кодирования/декодирования; и
третий модуль управления, выполненный с возможностью управления третьим модулем обучения для остановки обучения классификатора и тонкой настройки параметра представления признака кодирования, соответствующего уровню кодирования, когда ошибка реконструкции между результатом вывода классификатора и помеченным образцом отпечатка пальца достигает минимального значения.
11. Аппарат по п. 8, дополнительно содержащий:
второй модуль извлечения, выполненный с возможностью извлечения параметра представления признака кодирования, имеющего первую установочную размерность непомеченного образца отпечатка пальца с помощью обученной сети автоматического кодирования/декодирования; и
четвертый модуль обучения, выполненный с возможностью выполнения обучения с линейным дискриминантным анализом LDA в отношении параметра представления признака кодирования, имеющего первую установочную размерность, извлеченного вторым модулем извлечения, для получения матрицы проекции, имеющей вторую установочную размерность LDA.
12. Аппарат по п. 7, в котором модуль распознавания содержит:
подмодуль сравнения, выполненный с возможностью сравнения косинусного расстояния между третьим признаком отпечатка пальца
и четвертым признаком отпечатка пальца с предварительно заданным порогом;
первый подмодуль определения, выполненный с возможностью определения, что первое изображение отпечатка пальца и второе изображение отпечатка пальца принадлежат одному и тому же отпечатку пальца, когда сравнительный результат, полученный подмодулем сравнения, указывает, что косинусное расстояние больше, чем предварительно заданный порог; и
второй подмодуль определения, выполненный с возможностью определения, что первое изображение отпечатка пальца и второе изображение отпечатка пальца принадлежат разным отпечаткам пальца, когда сравнительный результат, полученный подмодулем сравнения, указывает, что косинусное расстояние меньше, чем предварительно заданный порог или равно ему.