論文の概要: Cross-Modal Registration Between 3D and 2D Fingerprints via Pose-Aware Unwrapping and Point-Cloud Fusion
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.15796v1
- Date: Fri, 15 May 2026 09:52:19 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-18 21:22:26.245439
- Title: Cross-Modal Registration Between 3D and 2D Fingerprints via Pose-Aware Unwrapping and Point-Cloud Fusion
- Title(参考訳): ポース・アウェア・アンラッピングとポイント・クラウド・フュージョンによる3次元指紋と2次元指紋の相互登録
- Authors: Xiongjun Guan, Jianjiang Feng, Jie Zhou,
- Abstract要約: 3次元指紋は接触による変形を回避しつつ、大域的な指形状と局所的な隆起構造を保存している。
本稿では,非接触型および接触型2Dモダリティ間の3次元指紋前処理と登録のための統一的な枠組みを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 26.659951781434017
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Three-dimensional (3D) fingerprints preserve global finger geometry and local ridge structure while avoiding contact-induced deformation, but they remain difficult to integrate with legacy two-dimensional (2D) fingerprint systems. This paper addresses the intermediate stage between 3D acquisition and cross-modal matching, and presents a unified framework for 3D fingerprint preprocessing and registration across contactless and contact-based 2D modalities. The framework combines four components: 1) a nonparametric visualization and unwrapping method that converts a 3D fingerprint point cloud into a rolled-equivalent 2D representation without relying on a global finger-shape model; 2) a point-cloud fusion pipeline that registers and mosaics multiple partial 3D captures into a more complete fingerprint model; 3) an ellipse-based pose normalization method for canonical finger alignment; and 4) a pose-aware cross-modal registration strategy that improves compatibility between 3D fingerprints and both contactless and contact-based 2D fingerprints. Experiments on a self-collected multimodal fingerprint database containing 150 fingers show that the proposed framework achieves ridge-level 3D registration accuracy, robust pose estimation, and consistent gains in 2D compatibility. In particular, the 3D fusion error is concentrated around 0.09 mm, contactless 2D--3D registration reaches ridge-scale projection accuracy, and pose-aware unwrapping improves genuine matching scores relative to generic 3D unwrapping. These results support the use of 3D fingerprints as an effective geometric bridge across heterogeneous fingerprint modalities.
- Abstract(参考訳): 3次元指紋は、接触による変形を避けながら、グローバルな指形状と局所的な隆起構造を保っているが、従来の2次元指紋システムと統合することは困難である。
本稿では,3D取得とクロスモーダルマッチングの中間段階に対処し,非接触および接触に基づく2Dモダリティ間の3D指紋前処理と登録のための統一的な枠組みを提案する。
フレームワークには4つのコンポーネントが組み合わさっている。
1 グローバルな指形モデルに頼ることなく、3次元指紋点雲を転がり等価な2次元表現に変換する非パラメトリック可視化・解離法
2) 複数の部分的な3Dキャプチャーを、より完全な指紋モデルに登録し、モザイクを付加する点クラウド融合パイプライン
3)標準指アライメントのための楕円型ポーズ正規化法,及び
4)3D指紋と非接触指紋と接触指紋の両面の整合性を改善するポーズ対応のクロスモーダル登録戦略。
150本の指を含む自己コンパイル型マルチモーダル指紋データベースの実験により,本フレームワークは隆起レベル3次元登録精度,頑健なポーズ推定,および2次元互換性における一貫した利得を達成できることを示した。
特に、3D融合誤差は0.09mm前後に集中し、接触のない2D-3D登録はリッジスケールの投影精度に達し、ポーズ認識アンラッピングはジェネリック3Dアンラッピングに対する真のマッチングスコアを改善する。
これらの結果は、不均一な指紋モダリティを横断する効果的な幾何学的ブリッジとして、3次元指紋の使用を支援する。
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