[發(fā)明專(zhuān)利]手指靜脈身份識(shí)別系統(tǒng)的靜脈特征提取方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910103478.6
• 申請(qǐng)日: 2009-03-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101593275A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余成波;秦華鋒;張蓮;楊數(shù)強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 重慶工學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): G06K9/00
• 分類(lèi)號(hào): G06K9/00;G06K9/46
• 代理公司: 重慶華科專(zhuān)利事務(wù)所
• 代理人: 康海燕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于人體生物認(rèn)證技術(shù)領(lǐng)域，涉及生物特征的提取，具體涉及手指靜脈圖像靜脈特征的提取方法。?

背景技術(shù)

在現(xiàn)代社會(huì)中，隨著計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，信息安全顯示出前所未有的重要性。身份鑒定是保證系統(tǒng)安全的必要前提，在金融、國(guó)家安全、司法、電子商務(wù)、電子政務(wù)等應(yīng)用領(lǐng)域，都需要準(zhǔn)確的身份鑒定。如某人是否有權(quán)進(jìn)入安全區(qū)域(安全系統(tǒng))，是否有權(quán)進(jìn)行特定交易，是否是本國(guó)居民，為了安全在公司計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)上單獨(dú)設(shè)置口令或密鑰進(jìn)行保護(hù)等。當(dāng)前，用于個(gè)人身份鑒別主要依靠ID卡(如身份證、工作證、智能卡、計(jì)算機(jī)標(biāo)志卡和儲(chǔ)蓄卡等)和密碼等手段，然而這些手段存在攜帶不便、容易遺失，或者由于使用過(guò)多或不當(dāng)而損壞、不可讀和密碼易被破解等諸多問(wèn)題。因此，目前廣泛使用的依靠證件、個(gè)人識(shí)別號(hào)碼(Personal?identification?number，PIN)、口令等傳統(tǒng)方法來(lái)確認(rèn)個(gè)人身份的技術(shù)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，并顯得越來(lái)越不適應(yīng)現(xiàn)代科技發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的需要。?

人們希望有一種更加方便可靠的辦法來(lái)進(jìn)行身份鑒定。生物特征識(shí)別技術(shù)給這一切帶來(lái)可能。人們可能會(huì)遺忘或丟失他們的卡片或忘記密碼，但是人們卻不可能遺忘或者丟失自己的生物特征如人臉、指紋、虹膜、掌紋、靜脈等。在眾多識(shí)別方案中，指紋識(shí)別是目前最方便、可靠、非侵害和技術(shù)上相對(duì)成熟的生物識(shí)別技術(shù)。然而指紋識(shí)別還有其自身的不足：某些人或群體指紋特征很少，達(dá)不到建檔要求；部分使用者由于指紋磨損而無(wú)法使用指紋認(rèn)證；每次使用指紋時(shí)會(huì)在指紋采集器上留下用戶的指紋印痕，這些指紋痕跡存在被復(fù)制利用的可能。基于手指靜脈的身份認(rèn)證有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，有效地解決了傳統(tǒng)的生物特征識(shí)別技術(shù)所面臨的諸多難題，主要表現(xiàn)在：速度高、精度高、安全等級(jí)高、活體識(shí)別、內(nèi)部特征、非接觸式。?

可見(jiàn)，眾多的生物特征中手指靜脈是較為理想的一種用于身份認(rèn)證的生物特征。同時(shí)，基于手指靜脈識(shí)別技術(shù)的個(gè)人身份識(shí)別系統(tǒng)是具有高精度、高速度的世界上最尖端的認(rèn)證技術(shù)。在各種生物認(rèn)證技術(shù)中，因其是利用外部看不到的生物內(nèi)部特征進(jìn)行認(rèn)證的技術(shù)，所以作為具有高防偽性的第二代生物認(rèn)證技術(shù)備受關(guān)注。?

手指靜脈識(shí)別的基礎(chǔ)和關(guān)鍵是手指靜脈圖像特征提取，靜脈特征能否準(zhǔn)確提取直接?關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的識(shí)別精度。然而，目前現(xiàn)有的手指靜脈特征提取方法較少，且對(duì)一些低質(zhì)量的靜脈圖像特征提取不夠準(zhǔn)確。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出一種手指靜脈認(rèn)證系統(tǒng)的靜脈圖像中靜脈的特征提取方法，屬于手指靜脈認(rèn)證系統(tǒng)的核心模塊，旨在能夠準(zhǔn)確地提取圖像中感興趣的靜脈特征，減少提取錯(cuò)誤特征和漏掉真實(shí)特征，同時(shí)可以提高整個(gè)系統(tǒng)的識(shí)別精度和提高圖像處理速度。?

首先對(duì)本申請(qǐng)中出線的技術(shù)術(shù)語(yǔ)說(shuō)明、解釋如下：?

區(qū)域生長(zhǎng)含義：先在圖像中隨機(jī)選擇一個(gè)像素點(diǎn)作為生長(zhǎng)種子點(diǎn)，并把該點(diǎn)作為當(dāng)前點(diǎn)。然后在當(dāng)前點(diǎn)8鄰域中尋找下一點(diǎn)，尋找到的依據(jù)是該點(diǎn)是否位于谷行區(qū)域內(nèi)，如是，則把它與當(dāng)前點(diǎn)連接起來(lái)，并把該點(diǎn)作為當(dāng)前點(diǎn)，重復(fù)該過(guò)程，完成對(duì)區(qū)域進(jìn)行生長(zhǎng)。否則，停止生長(zhǎng)。?

生長(zhǎng)點(diǎn)：在進(jìn)行區(qū)域生長(zhǎng)過(guò)程中，被連接起來(lái)的點(diǎn)。?

生長(zhǎng)方向：在當(dāng)前生長(zhǎng)點(diǎn)的8鄰域中尋找下一點(diǎn)時(shí)，從該點(diǎn)到下一點(diǎn)的移動(dòng)方向。?

像素點(diǎn)：圖像矩陣中每一個(gè)元素。?

某像素點(diǎn)位于谷行的深度：該像素點(diǎn)灰度值到谷面上素點(diǎn)灰度值之差的絕對(duì)值。?

本發(fā)明具體采取以下技術(shù)方案：?

一種手指靜脈認(rèn)證系統(tǒng)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(diǎn)的當(dāng)前生長(zhǎng)點(diǎn)及其方向?

在手指靜脈圖像中隨機(jī)選擇一個(gè)像素點(diǎn)作種子點(diǎn)并當(dāng)作當(dāng)前生長(zhǎng)點(diǎn)，為了確定當(dāng)前像素點(diǎn)的移動(dòng)方向，在以該種子點(diǎn)為中心的3×3窗口內(nèi)，把靜脈的走向分為4個(gè)方向，然后對(duì)種子點(diǎn)按照所述四個(gè)方向分別進(jìn)行區(qū)域生長(zhǎng)；?

(2)確定手指靜脈圖像不同的生長(zhǎng)方向?

設(shè)該種子點(diǎn)的生長(zhǎng)方向?yàn)樗鏊膫€(gè)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(diǎn)是否是位于靜脈上的點(diǎn)，如果是，則記錄下位置，否則，退出在該方向生長(zhǎng)，再執(zhí)行對(duì)其他三個(gè)方向的生長(zhǎng)；?

(3)確定各個(gè)方向生長(zhǎng)點(diǎn)?

確定候選點(diǎn)：當(dāng)在上述第(2)步中確定某一方向后，就可以確定下一生長(zhǎng)點(diǎn)，即將和當(dāng)前點(diǎn)在某一方向上相鄰的兩個(gè)點(diǎn)作為下一步生長(zhǎng)的候選點(diǎn)；?