[發(fā)明專利]基于最大鄰域內(nèi)差矢量圖的靜脈紋路提取方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010108898.6
• 申請日: 2010-02-04
• 公開（公告）號: CN101751564A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 康文雄;鄧飛其
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 李衛(wèi)東;梁瑩

1.一種基于最大鄰域內(nèi)差矢量圖的靜脈紋路提取方法，其特征是，包括下 述步驟：

第一步，計算出原靜脈圖像中所有像素點的最大鄰域內(nèi)差及其方向，得到 原靜脈圖像的最大鄰域內(nèi)差矢量圖；

第二步，計算所述最大鄰域內(nèi)差矢量圖中所有像素點的最大鄰域內(nèi)矢量差， 得到原靜脈圖像的最大鄰域內(nèi)矢量差圖；

第三步，求出所述最大鄰域內(nèi)矢量差圖的直方圖，從所述直方圖中得到閾 值，并用所述閾值從最大鄰域內(nèi)矢量差圖提取出原靜脈圖像的靜脈紋路；

所述第一步中的計算出原靜脈圖像中所有像素點的最大鄰域內(nèi)差及其方 向，得到原靜脈圖像的最大鄰域內(nèi)差矢量圖，包括如下步驟：

A步，根據(jù)鄰域半徑和距離函數(shù)確定原靜脈圖像中任一個像素點的鄰域， 并選擇鄰域分塊模板T_div-nei將所述鄰域分為16個以該像素點為中心的相鄰的扇 形條塊mass_i；其中i＝1…16、鄰域半徑R：1≤R≤11，R的單位是像素； 距離函數(shù)采用四舍五入歐氏距離：dR_Circle=Round((x1-x2)2+(y1-y2)2),]]>式中， (x₁，y₁)、(x₂，y₂)為原靜脈圖像中任意兩點的坐標；

B步，計算該像素點的鄰域中每一個扇形條塊mass_i內(nèi)所有像素點的灰度 值p(x，y)之和S_i＝∑p(x，y)；其中像素點(x，y)∈mass_i、p(x，y)是像素點(x，y)的 灰度值、i＝1…16；

計算該像素點的鄰域中半圓區(qū)域block_i內(nèi)所有像素點的灰度值p(x，y)的和與 其互補半圓區(qū)域block_i′內(nèi)所有像素點的灰度值p(x，y)的和之間的差值T_i：

Ti=18(Σj=ii+7Smod(j-1,16)+1-Σj=i+8i+15Smod(j-1,16)+1)]]>

其中，半圓區(qū)域block_i是指從扇形條塊mass_i開始順時針到扇形條塊 mass_{mod(i+6，16)+1}的8個連續(xù)扇形條塊組成的連續(xù)區(qū)域；其互補半圓區(qū)域block_i′是 指從扇形條塊mass_i′開始順時針計算的8個連續(xù)扇形條塊組成的連續(xù)區(qū)域； i＝1…16、i′＝mod(i+7，16)+1；

C步，在二元組向量l＝[(T₁，direc₁)，(T₂，direc₂)，…(T₁₆，direc₁₆)]， T_i+T_{mod(i+7，16)+1}＝0中選出所有二元組元素中的最大值T_max＝max(T_i)，并由此得到 最大值T_max對應(yīng)的方向T_max及其二元組中對應(yīng)的方向 即為所求像素點的最大鄰域內(nèi)差矢量值及其矢量方向；

其中，向量l由16個二元組(T_i，direc_i)構(gòu)成；T_i為半圓區(qū)域block_i內(nèi)所有像素 點的灰度值p(x，y)的和與其互補半圓區(qū)域block_i′內(nèi)所有像素點的灰度值p(x，y) 的和之間的差值、direc_i為半圓區(qū)域block_i所對應(yīng)的區(qū)域方向、i＝1…16、 i′＝mod(i+7，16)+1；區(qū)域方向direc_i是指與半圓區(qū)域block_i的直徑垂直，且指向半 圓區(qū)域block_i的半圓弧方向的方向；

D步，重復(fù)上述A步至C步，得到原靜脈圖像中所有像素點的最大鄰域內(nèi) 差矢量值及其矢量方向，即得到原靜脈圖像的最大鄰域內(nèi)差矢量圖；

所述A步中的鄰域分塊模板T_div-nei按如下方法選擇：①、使分塊后扇形條塊 mass_i和mass_{mod(i+7，16)+1}以該像素點為原點對稱；②、使分塊后的每一扇形條塊mass_i中 包含像素點的個數(shù)最大限度地相等；

所述第二步中計算所述最大鄰域內(nèi)差矢量圖的所有像素點的最大鄰域內(nèi)矢 量差，得到原靜脈圖像的最大鄰域內(nèi)矢量差圖，包括如下步驟：

第I步，根據(jù)鄰域半徑確定所述最大鄰域內(nèi)差矢量圖中任一個像素點的鄰 域，選擇鄰域分塊模板T_div-nei將所述鄰域分為16個以該像素點為中心的相鄰的 扇形條塊mass_i；分別計算出每一扇形條塊mass_i內(nèi)所有矢量v(x，y)之和

Siv=Σv(x,y),(x,y)∈massi,i=1···16;]]>

并計算出每一半圓區(qū)域block_i內(nèi)所有矢量v(x，y)之和

Sib=18Σj=ii+7Smod(j-1,16)+1v,i=1···16;]]>

第II步，將16個分為8對，每一對和所對應(yīng)的半圓區(qū)域block_i和block_i′互補，然后計算8對的大小為和二者矢量差的模值其符號根據(jù) 符號函數(shù)決定，

Tiv=sign(Sib,Si′b)×Tim,i=1···8]]>

Tim=|Sib-Si′b|,i=1···8]]>

sgn(Sib,Si′b)=1,|angle(Sib)-direci|<π/2∩|angle(Si′b)-direci′|<π/2-1,else,i=1···8]]>

第III步，計算出最大值即為該像素點的最大鄰域內(nèi)矢量差，

Tmaxv=max(Tiv),i=1···8]]>

第IV步，重復(fù)上述第I步至第III步，計算最大鄰域內(nèi)差矢量圖中所有像素 點的最大鄰域內(nèi)矢量差，即得到原靜脈圖像的最大鄰域內(nèi)矢量差圖；

其中，鄰域半徑R：1≤R≤11，R的單位是像素；鄰域分塊模板T_div-nei按如 下方法選擇：①、使分塊后扇形條塊mass_i和mass_{mod(i+7，16)+1}以該像素點為原點對稱； ②、使分塊后的每一扇形條塊mass_i中包含像素點的個數(shù)最大限度地相等；半圓 區(qū)域block_i是指從扇形條塊mass_i開始順時針到扇形條塊mass_{mod(i+6，16)+1}的8個 連續(xù)扇形條塊組成的連續(xù)區(qū)域；其互補半圓區(qū)域block_i′是指從扇形條塊mass_i′開 始順時針計算的8個連續(xù)扇形條塊組成的連續(xù)區(qū)域；i＝1…16、 i′＝mod(i+7，16)+1。