[發明專利]非接觸式采集圖像的生物特征區域定位方法和裝置

有效

• 申請號: 201010607029.8
• 申請日: 2010-12-27
• 公開（公告）號: CN102542242B
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 李彬;曲寒冰;王加強
• 申請（專利權）人: 北京北科慧識科技股份有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/54
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙)11357
• 代理人: 劉洪勛

1.一種非接觸式采集圖像的生物特征區域定位方法，其特征在于，所述非接觸式采集圖像包括同時采集的近紅外圖像和可見光圖像，所述近紅外圖像和可見光圖像用單目成像鏡頭采集，并采用分光棱鏡進行分離后分別由紅外傳感器和可見光傳感器接收；所述生物特征區域定位方法包括：

對所述近紅外圖像進行二值化處理，獲得分割去除圖像背景后的二值化圖像；

對所述二值化圖像進行去噪處理，獲得所述生物特征區域的邊緣點信息；

根據所述邊緣點信息，獲得生物特征區域的關鍵點；

根據所述關鍵點確定所述近紅外圖像的生物特征區域；

根據所述近紅外圖像的生物特征區域，以及預設的近紅外圖像和可見光圖像的線性映射關系，確定所述可見光圖像的生物特征區域；

其中，

對所述近紅外圖像進行二值化處理，獲得分割去除圖像背景后的二值化圖像的方法具體為：將近紅外圖像上的像素點的灰度值設置為0或255，使整個圖像呈現出明顯的黑白效果；將256個亮度等級的灰度圖像通過適當的閥值選取而獲得反映圖像整體和局部特征的二值化圖像，所有灰度大于或等于閥值的像素點被判定為屬于特定物體，其灰度值為255；所有灰度小于閥值的像素點被排除在物體區域以外，灰度值為0，表示背景或者例外的物體區域；

所述對二值化圖像進行去噪處理，獲得所述生物特征區域的邊緣點信息的方法具體為：以所述二值化圖像的中心為種子點，對該二值化圖像進行填充，獲得僅有中間像素得到填充的填充圖像；對所述填充圖像進行開運算，去除沒有填充的邊緣像素，獲得所述生物特征區域的邊緣點信息；

所述生物特征區域為矩形，所述關鍵點為該矩形的4個頂點；所述根據所述邊緣點信息，獲得生物特征區域的關鍵點的方法具體為：對所述邊緣點進行中心投影，確定極坐標原點以及所述邊緣點的極坐標；利用所述邊緣點的極坐標包括的角度參數和長度參數，確定所述矩形生物特征區域的4個頂點。

2.如權利要求1所述的生物特征區域定位方法，其特征在于，所述近紅外圖像為掌脈圖像，所述生物特征為掌脈特征。

3.如權利要求1所述的生物特征區域定位方法，其特征在于，所述近紅外圖像為掌脈圖像，所述可見光圖像為掌紋圖像，所述生物特征為掌紋特征和掌脈特征。

4.一種非接觸式采集圖像的生物特征區域定位裝置，其特征在于，所述非接觸式采集圖像包括同時采集的近紅外圖像和可見光圖像，所述近紅外圖像和可見光圖像用單目成像鏡頭采集，并采用分光棱鏡進行分離后分別由紅外傳感器和可見光傳感器接收；所述生物特征區域定位裝置包括：

二值化處理單元：用于對所述近紅外圖像進行二值化處理，獲得分割去除圖像背景后的二值化圖像；具體為：將近紅外圖像上的像素點的灰度值設置為0或255，使整個圖像呈現出明顯的黑白效果；將256個亮度等級的灰度圖像通過適當的閥值選取而獲得反映圖像整體和局部特征的二值化圖像，所有灰度大于或等于閥值的像素點被判定為屬于特定物體，其灰度值為255；所有灰度小于閥值的像素點被排除在物體區域以外，灰度值為0，表示背景或者例外的物體區域；

去噪處理單元：用于對所述二值化處理單元獲得的二值化圖像進行去噪處理，獲得所述生物特征區域的邊緣點信息；

關鍵點確定單元：用于根據所述去噪處理單元獲得的邊緣點信息，獲得生物特征區域的關鍵點；

近紅外圖像生物特征區域確定單元：用于根據所述關鍵點確定單元獲得的關鍵點，確定所述近紅外圖像的生物特征區域；

可見光圖像生物特征區域確定單元，用于根據所述近紅外圖像生物特征區域確定單元獲得的近紅外圖像生物特征區域，以及，預設的近紅外圖像和可見光圖像的線性映射關系，確定所述可見光圖像的生物特征區域；

其中，

所述去噪處理單元具體包括：圖像填充子單元：用于以所述二值化圖像的中心為種子點，對該二值化圖像進行填充，獲得僅有中間像素得到填充的填充圖像；邊緣像素去除子單元：用于對所述圖像填充子單元獲得的填充圖像進行開運算，去除沒有填充的邊緣像素，獲得所述生物特征區域的邊緣點信息；

所述生物特征區域為矩形，所述關鍵點為該矩形的4個頂點；所述關鍵點確定單元具體包括：極坐標確定子單元：用于對所述去噪處理單元獲得的邊緣點進行中心投影，確定極坐標原點以及所述邊緣點的極坐標；頂點確定子單元：利用所述邊緣點的極坐標包括的角度參數和長度參數，確定所述矩形生物特征區域的4個頂點。