[發明專利]人體赤足跡形態學特征提取方法

無效

• 申請號: 200810053930.8
• 申請日: 2008-07-23
• 公開（公告）號: CN101327126A
• 公開（公告）日: 2008-12-24
• 發明（設計）人: 明東;辜承慰;南文雅;萬柏坤
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: A61B5/117
• 分類號: A61B5/117;G06K9/20
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所
• 代理人: 劉國威

1.一種人體赤足跡形態學特征提取方法，其特征是，依次包括下列步驟：

選擇掃描儀作為數據獲取裝置；

采取基于雙峰法與大律法相結合的多閾值分割方法提取全足區和重壓區；

多閾值分割方法分割之后進行形態學濾波，即小模板元素的形態開/閉運算來消除椒鹽噪聲，并填補所提取區域內的空洞，同時平滑所提取區域的邊界，得到處理以后的圖像；

對獲得的黑白二值赤足跡全足區域和重壓面區域，即前述處理以后的圖像，進行輪廓提取和跟蹤，進一步包括：對人體赤足跡重壓面二值圖像的邊緣進行提取，并將其邊緣點存儲于向量，即C++序列式容器中；

建立坐標系，對各條腳邊緣曲線進行自動標注，標注內容包括各關鍵點和各條特征曲線，通過對輪廓曲線和關鍵點和特征曲線的自動標注和計算，得到人體赤足跡的各項特征參數。

2.根據權利要求1所述的一種人體赤足跡形態學特征提取方法，其特征是，所述基于雙峰法

和大律法相結合的多閾值分割方法為雙閾值分割方法，細化為：

圖像的灰度統計直方圖Histogram是一個離散函數：

p(i)＝n_i/n???????i＝0，1，…，L-1

i為圖像f(x，y)的第i級灰度值，n_i是f(x，y)中具有灰度值i的像素的個數，n是圖像像素總數，(x，y)為像素點坐標，p(i)給出了對灰度值i出現概率的一個估計，所以直方圖提供了原圖的灰度值分布情況，亦即所有灰度值的整體描述；

由上述所有灰度值的整體描述中第一峰對應圖像的背景；第二峰表現為足底非承重部分；第三峰則代表人足承重面，在求取Th1時，采取以下方法：首先找到第一峰的中心p_b，然后由p_b往灰度值增大方向尋找，直到找到第一個出現的谷值，將其作為Th1；

為確定每個峰的灰度范圍，即直方圖中每個峰灰度級的起始點和終止點，采用以下方法：首先用高斯函數對直方圖平滑，然后取灰度值最大的灰度級作為第一峰中心p_b，高斯函數G(x)的數學表達式為：

G(x)=12πδexp(-x22δ2),]]>

設原函數為f(x)，高斯平滑實際就是f(x)與G(x)的函數卷積，即f(x)*G(x)，G(x)的離散選取一個窗口N，通常N≈3δ，δ＝5，N＝13，δ為參數，依前式進行高斯平滑獲得p_b后，考察p_b往右一定窗寬范圍內灰度級，如果在此窗寬范圍內灰度級出現的頻數皆大于其左邊的參考灰度級頻數，則此點即作為Th1；若否，則將參考點右移，繼續以上考察，直到找到為止。

3.根據權利要求1所述的一種人體赤足跡形態學特征提取方法，其特征是，所述平滑所提取區域的邊界對圖像進行平滑處理，即衰減高頻分量，增強低頻分量。

4.根據權利要求1所述的一種人體赤足跡形態學特征提取方法，其特征是，所述人體赤足跡形態學特征提取方法借助于VC編程實現，提取得全足形狀結構特征包括全足周長和全足面積；腳掌重壓面形狀特征包括腳掌周長，腳掌面積，腳掌長，腳掌寬，前掌寬，后掌寬以及腳掌曲線特征值。