[發明專利]人體靜脈圖像特征提取后的認識方法

有效

• 申請號: 201410243187.8
• 申請日: 2014-06-03
• 公開（公告）號: CN104268502B
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 周宇佳;劉婭琴;盧慧莉;黃振鵬;何素寧;聶為清;詹恩毅
• 申請（專利權）人: 廣東智冠實業發展有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 寧波市鄞州金源通匯專利事務所(普通合伙)33236
• 代理人: 唐迅

技術領域

本發明涉及一種通過對靜脈特征區別來識別人體身份的身份識別技術，特別是一種人體靜脈圖像特征提取后的認識方法。

背景技術

在人體身份識別技術領域中，從單一的指紋識別到活體識別，從活體識別中的虹膜技術到掌靜脈技術，一切都在不斷地發展和完善。就掌靜脈的圖像特征提取和處理過程中，也因不同的提取和處理手段帶來不同的結果，從而直接影響了身份識別的準確性和單一性。隨著人們對人體靜脈特征的研究發現，不僅是掌靜脈，不同的人其各處靜脈的分布都有不同的變化，如何對提取后的靜脈圖像進行有效特征提取，以獲得精確的個體區別，并且在提取后，如何進行匹配對比，從而進行識別，將是靜脈身份識別發展過程中所要解決的問題。

中國專利ZL200710144914.5，CN101196987B公開了一種“在線掌紋、手掌靜脈圖像身份識別方法及其專用采集儀”，首先對掌靜脈圖像進行歸一化處理，得到手掌中心區域的灰度圖像，然后通過計算得到手掌中心區域的灰度圖像的灰度共生矩陣，由灰度共生矩陣計算得出該中心區域的灰度圖像的慣性矩陣為紋理特征，再計算手掌中心區域的灰度圖像的各個像素點的亮度均值作為該中心區域的亮度特征，最后，結合手掌中心區域灰度圖像的紋理特征和亮度特征，對該手掌靜脈圖像進行分類，進而判斷是否為活體樣本。所述利用手掌靜脈圖像進行身份認證，是采用對手掌靜脈血管的線特征進行分類的方法來實現，首先對歸一化后得到的手掌中心區域用0°、45°、90°、135°四個方向的多尺度高斯濾波器進行線檢測，然后對濾波后的圖像進行二值化，得到血管線的二值圖像，最后對二值圖像采用點對點匹配的策略進行分類，完成身份認證。

上述公開文件中，沒有提供如何通過計算獲得對二值圖像的點對點匹配，并且高斯濾波器會產生較多的冗余信息或者辨識信息量不足，增加了算法的計算復雜度和存儲的負擔，會降低算法的識別效率和精度，而靜脈圖像一般都存在著全局照度不均、紋路粗細不均以及紋路邊界模糊等不利于特征提取等情況，所以如何獲取不同活體的靜脈血管線特征及如何對該特征圖像進行處理，對真真實現有效的不同活體的身份認證尤為重要。

中國專利申請號為200710144916.4的“基于手掌靜脈與掌紋的近紅外成像設備與身份識別方法”，也是基于高斯匹配濾波器對圖像進行卷積，其匹配方法所采用的運算公式也尤為復雜，給圖像的識別及時間占用都帶來一定的影響。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述現有技術的不足而提供一種認識方法簡單有效，特征匹配速度快的人體靜脈圖像特征提取后的認識方法。

為了實現上述目的，本發明所設計的一種人體靜脈圖像特征提取后的認識方法，包括采用注冊過程已儲存在數據庫中的人體靜脈方向圖特征矩陣模板，其特征是在認識過程中，首先采用注冊過程相同的方法提取被識別人體的靜脈方向圖特征矩陣，得到方向圖特征矩陣后，不將其存入掌脈數據庫，而將該靜脈方向圖特征矩陣的特征與每一幅存儲在數據庫中的靜脈方向圖特征矩陣模板進行匹配，輸出匹配結果，其中依據如下公式將提取的靜脈方向圖特征矩陣的特征與每一幅存儲在數據庫中的靜脈方向圖特征矩陣模板進行匹配：

P表示注冊靜脈模板圖像，Q表示未知測試圖像，P_i(x，y)表示第i個比特上得到的模板矩陣，Q_i(x，y)表示第i個比特上得到的模板矩陣，Q^h，v(x，y)表示向h，v平移后的未知測試圖像，h表示水平方向，v表示垂直方向；m和n表示水平和平移的像素數；為異或運算，M×N 為圖像大小；得到的U值在0和1之間，兩幅圖像越相似，則越接近于0，反之，則接近1；經過匹配，若算得的U(P，Q)小于預先設定的閾值，則提取的靜脈特征與該靜脈模板相匹配，則驗證操作成功，反之則不匹配，驗證失敗。

識別過程包括兩種：一、驗證：待識別用戶還應向系統提供ID號等身份信息，系統將數據庫中具有相同ID號的若干掌脈方向特征模板與之匹配；二、辨識：待識別用戶沒有向系統提供身份信息情況下，待測方向特征模板與數據庫所有模板進行匹配，系統自動返回與測試方向特征模板具有最大匹配值的訓練方向特征模板的ID號，若此匹配值大于事先設定的閾值T，則辨識成功，否則辨識失敗。

所述的與注冊過程相同的方法提取被識別人體的靜脈方向圖特征矩陣，其方法中，包括對人體靜脈圖像采集和建立到坐標系中，然后通過方向濾波器提取靜脈方向特征，其特征是：所述的通過方向濾波器提取靜脈方向特征是采用Radon變換對建立到坐標系中的圖像進行卷積操作，從而提取靜脈圖像特征，特征提取整體過程如下：