[發(fā)明專利]基于方向檢測(cè)的在線掌紋有效區(qū)域快速分割方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410751230.1
• 申請(qǐng)日: 2014-12-09
• 公開（公告）號(hào): CN104392455A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龐遼軍;趙偉強(qiáng);褚萬(wàn)星;曹凱;劉而云;田捷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06K9/00
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.一種基于方向檢測(cè)的在線掌紋有效區(qū)域快速分割方法，包括如下步驟：

(1)輸入大小為M×L的掌紋圖像I(x,y)，其中(x,y)表示掌紋圖像的像素點(diǎn)坐標(biāo)，M表示掌紋圖像的長(zhǎng)度，L表示掌紋圖像的寬度；

(2)對(duì)掌紋圖像I(x,y)進(jìn)行閾值分割，得到掌紋二值化圖像I_B(x,y)，對(duì)掌紋二值化圖像I_B(x,y)進(jìn)行腐蝕操作，得到腐蝕后的掌紋圖像I_E(x,y)，進(jìn)而得到手掌輪廓圖像Edg(x,y)：

Edg(x,y)＝I_B(x,y)-I_E(x,y)；

(3)利用手掌輪廓圖像Edg(x,y)，計(jì)算方向圖像D(x,y)和方向角圖像θ(x,y)；

(4)計(jì)算掌紋圖像I(x,y)的手掌方向θ_p：

(4a)對(duì)方向角圖像θ(x,y)像素值的分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，求得θ(x,y)中分布最多的像素值θ_max：

(4a1)把[0°,360°)等分成36段角度區(qū)間，每段角度區(qū)間的大小為10°，將方向角圖像θ(x,y)在第i段角度區(qū)間內(nèi)的像素點(diǎn)數(shù)表示為L(zhǎng)_i，并初始化L_i為0，i＝1,2,...,36；當(dāng)10(i-1)≤θ(x,y)＜10i且Edg(x,y)＞0時(shí)_，給第i段角度區(qū)間對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)數(shù)L_i值加1；

(4a2)找出L_i的最大值，將該最大值對(duì)應(yīng)的i記作i_max，計(jì)算方向角圖像θ(x,y)中分布最多的像素值θ_max：

θmax=10(imax-1)+10×imax2;]]>

(4b)利用方向角圖像θ(x,y)中分布最多的像素值θ_max，計(jì)算手掌方向：θ_p＝θ_max-90°；

(5)對(duì)掌紋圖像I(x,y)進(jìn)行方向校正，得到梯度校正圖像D′(x,y)和角度校正圖像θ′(x,y)：

(5a)對(duì)掌紋圖像I(x,y)以-θ_p為旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，得到手掌校正圖像I′(x,y)；

(5b)將手掌校正圖像I′(x,y)作為輸入圖像，重復(fù)步驟(1)到步驟(3)，得到的方向圖像記作梯度校正圖像D′(x,y)，得到的方向角圖像記作角度校正圖像θ′(x,y)；

(6)利用手掌輪廓圖像Edg(x,y)和角度校正圖像θ′(x,y)，確定備選點(diǎn)集C：若像素點(diǎn)坐標(biāo)(x,y)滿足Edg(x,y)＝255且165°≤θ′(x,y)≤195°，則將該像素點(diǎn)加入到備選點(diǎn)集C中；

(7)利用備選點(diǎn)集C，計(jì)算手掌校正圖像I′(x,y)中上谷點(diǎn)v_u和下谷點(diǎn)v_d的位置：

(7a)對(duì)備選點(diǎn)集C中的點(diǎn)進(jìn)行層次聚類，聚到3類為止，分別記為第一類CL₁、第二類CL₂、第三類CL₃，并將這三類的聚類中心分別記為c₁、c₂、c₃；

(7b)遍歷第一類CL₁中的點(diǎn)，計(jì)算這些點(diǎn)到該類聚類中心c₁的距離，并將距離c₁最近的點(diǎn)記為v₁；

(7c)遍歷第二類CL₂中的點(diǎn)，計(jì)算這些點(diǎn)到該類聚類中心c₂的距離，并將距離c₂最近的點(diǎn)記為v₂；

(7d)遍歷第三類CL₃中的點(diǎn)，計(jì)算這些點(diǎn)到該類聚類中心c₃的距離，并將距離c₃最近的點(diǎn)記為v₃；

(7e)將上述得到三個(gè)點(diǎn)v₁、v₂、v₃中橫坐標(biāo)最小的點(diǎn)的位置記為I′(x,y)中上谷點(diǎn)v_u的位置，把v₁、v₂、v₃中橫坐標(biāo)最大的點(diǎn)的位置記為I′(x,y)中下谷點(diǎn)v_d的位置；

(8)以手掌校正圖像I′(x,y)中上谷點(diǎn)v_u的位置和下谷點(diǎn)v_d的位置為參照點(diǎn)，分割出掌紋有效區(qū)域圖像R(x,y)。