[發明專利]手指靜脈身份識別系統的靜脈特征提取方法

有效

• 申請號: 200910103478.6
• 申請日: 2009-03-30
• 公開（公告）號: CN101593275A
• 公開（公告）日: 2009-12-02
• 發明（設計）人: 余成波;秦華鋒;張蓮;楊數強
• 申請（專利權）人: 重慶工學院
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46
• 代理公司: 重慶華科專利事務所
• 代理人: 康海燕

1.一種手指靜脈認證系統的靜脈特征提取方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

(1)確定靜脈像素點的當前生長點及其方向

在手指靜脈圖像中隨機選擇一個像素點作種子點并當作當前生長點，為了確定當前 像素點的移動方向，在以該種子點為中心的3×3窗口內，把靜脈的走向分為4個方向， 然后對種子點按照所述四個方向分別進行區域生長；

(2)確定手指靜脈圖像不同的生長方向

設該種子點的生長方向為所述四個方向中的某一方向，然后確定該方向上的其它相 鄰的像素點是否是位于靜脈上的點，如果是，則記錄下位置，否則，退出在該方向生長， 再執行對其他三個方向的生長；

(3)確定各個方向生長點

確定候選點：當在上述第(2)步中確定某一方向后，就可以確定下一生長點，即 將和當前點在某一方向上相鄰的兩個點作為下一步生長的候選點；

確定候選點中是靜脈的像素點：如果確定所述候選點為靜脈上的像素點，則把該候 選點作為當前生長點，繼續沿該方向生長下去，否則，在種子點的其他方向進行生長；

(4)記錄生長次數

如果上述候選點位于靜脈上，則經過一次生長，用一個軌跡矩陣記錄每個生長點的 生長次數，否則退出該方向的生長，然后在種子點的另外三個方向進行生長，并記錄生 長次數；

(5)重復生長

當在第(1)步到第(3)步中完成了對一個種子點不同方向的生長并記錄經過生長 的點的次數后，完成了一次生長，然后在圖像中隨機選擇其它不同位置的像素點作為種 子點開始生長，使生長操作均勻的在整幅圖像中執行；

(6)確定手指靜脈圖像中的靜脈模式

經過設定次數的重復生長，每個像素點生長次數都被記錄在大小與圖像的大小相同 的軌跡矩陣的相應的位置中，在生長過程中，像素點經過生長的次數越多對應軌跡矩陣 中相應位置上的值也就越大，該像素點就越有可能是靜脈中的點；設定一個閾值，軌跡 矩陣中大于該設定閾值的元素為靜脈模式，最終得到靜脈特征；

對于一幅二維的手指靜脈圖像，靜脈特征就是在圖像中處于谷形的區域，將確定候 選點是否位于靜脈上的問題轉化為確定該點是否處于所述手指靜脈圖像的谷形區域中， 根據當前像素點當前生長方向確定靜脈的橫截面，并利用檢測算子與該截面內的像素點 做卷積，記錄下卷積結果作為該點的位于谷形區域的權重，設定一個第一閾值；

其中所述檢測算子為：

其中x＝-4、-3、-2、-1、0、1、2、3、4，

然后把直流分量規格化為0得：

Fgray,=Gau,(x)-Σ19Gau,(x)9]]>

利用上述檢測算子Fgray′與所述截面中的像素點Q(m_i，n_i)的卷積如下： Gray(m_i，n_i)＝Q(m_i，n_i)*Fgray′

所述第一閾值T1設定為：T1為大于零的一個數；

對于在靜脈圖像單邊緣上的點，通過上述卷積計算會得到較大的值，如果使用上述 第一閾值來判斷，有可能被認為是谷形區域中的點，影響靜脈提取，為了消除這種干擾， 利用以下方法來進行區分；

首先，將所述檢測算子Fgray′拆成兩個算子，一個是Fgray′1(i)，i＝-4，-3，-2，-1， 另一個是Fgray′2(i)，i＝1，2，3，4，然后分別將所述兩個算子與截面中像素點Q(m_i，n_i) 兩邊的像素點做卷積得到兩個卷積結果Gray1(m_i，n_i)和Gray2(m_i，n_i)，它們之差為

Gray′(m_i，n_i)＝|Gray1(m_i，n_i)-Gray2(m_i，n_i)|

設定第二閾值T₂，其中T2＝40，如果Gray′(m_i，n_i)＜＝T₁且Gray(m_i，n_i)＞T₂，則截面 中的像素點Q(m_i，n_i)處于谷形區域，否則處于非谷形區域，處于谷形區，即位于靜脈上， 處于非谷形區域，即不位于靜脈上。