[發明專利]應用于高自由度手掌圖像中掌形提取和特征定位的方法

無效

• 申請號: 200810240938.5
• 申請日: 2008-12-24
• 公開（公告）號: CN101763500A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發明（設計）人: 戴雷;李衛軍
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周國城

技術領域

本發明屬于計算機圖像采集技術領域，尤其涉及一種應用于高自由度手掌圖像中掌形提取和特征定位的方法。

背景技術

手掌特征，包括指紋、掌紋、掌形等，是生物識別技術(Biometric?Identification?Technology)的一個重要研究分支。手掌部分的特征具有易用性高、誤認影響因素少、準確性高、安全級別高、長期穩定等特點。因而指紋識別技術的發展一直以來備受關注，而掌紋和掌形特征識別近年來也逐漸受到重視。

手掌圖像采集和掌形特征定位是手掌特征識別不可或缺的前提，該領域的研究在近些年取得了一定的進展，但仍處在初步階段。當前的手掌圖像采集設備多采用窗口模式(鑲嵌圖)、定位銷，優點是掌形特征定位方法簡單。然而這兩種采集設備，前者窗口大小固定，難以適應不同大小的手掌采集；后者的定位銷使用需要用戶有專門指導或訓練；兩者還都存在不能普適左右手和舒適度欠佳的缺陷。

現有的基于暗箱中掃描儀的掌紋采集設備，以擋板代替了定位銷的強限制，適用于左右手，是手掌圖像采集的主要應用方法，但此方法仍未給用戶提供較高的自由度，手掌位置大致固定且方向一致，特征提取方法難度較低。

發明內容

(一)要解決的技術問題

根據上述各種缺點和不足，可見手掌采集系統未來的發展趨勢必然是無約束采集。現有的掌形特征定位方法，大都用于前述的固定位置手掌圖像的特征定位，難以勝任不同大小、不同角度、不同手指張合度手掌圖像的掌形特征定位任務。為了解決這一問題，本發明提出了一種應用于高自由度手掌圖像中掌形提取和特征定位的方法，經實際應用驗證，該方法速度快，準確度高，提取掌形完整，可用于各種二維手掌特征的定位提取，因此有很強的適用性。

(二)技術方案

為達到上述目的，本發明提供了一種應用于高自由度手掌圖像中掌形提取和特征定位的方法，該方法基于掌形邊緣極坐標距離和角度分布特征，適用于高自由度手掌圖像的掌形提取和特征定位，包括如下步驟：

根據圖像的顏色信息對采集的手掌圖像進行區域分割，提取手掌掌形；

對提取的手掌掌形進行圖像修正，并對修正的掌形區域進行邊緣提取，以圖像邊緣跟蹤方法獲得掌形邊緣點列坐標信息；

定位掌形重心及建立極坐標；

計算掌形邊緣點的極坐標距離和角度；以及

計算掌形定位特征點，輸出計算結果；

其中，所述對提取的手掌掌形進行圖像修正，是采用半徑為30的圓形結構元素，以此去除手指部分，而掌心部分得以保留，再依照下式求取腐蝕后區域的重心作為修正的掌形重心：