[發明專利]基于校正手掌方向的掌紋感興趣區域快速提取方法

有效

• 申請號: 201510229686.6
• 申請日: 2015-05-07
• 公開（公告）號: CN104809446B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 龐遼軍;王世東;趙偉強;曹凱;田捷
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/32;G06T7/60
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心61205
• 代理人: 王品華,朱紅星

1.一種基于校正手掌方向的掌紋感興趣區域快速提取方法，包括以下步驟：

(1)輸入大小為M×N的手掌圖像I(x,y)，其中M表示手掌圖像I(x,y)的高度，N表示手掌圖像I(x,y)的寬度，(x,y)表示手掌圖像的坐標點；

(2)對輸入手掌圖像I(x,y)進行閾值分割，得到手掌的二值圖像I_B(x,y)，并將該手掌的二值圖像I_B(x,y)轉換為距離圖像D(x,y)，對距離圖像D(x,y)進行閾值分割，得到掌心區域二值圖像C(x,y)，求取掌心區域二值圖像C(x,y)的重心坐標并將其定義為手掌的重心坐標；

(3)建立大小為M×N的空白圖像，以手掌的重心坐標為圓心，豎直方向為基準逆時針在0-180度的范圍內等角度做180條直線，其中豎直方向的直線角度為0度，每兩條相鄰的直線的夾角為1度；

(4)在手掌的二值圖像I_B(x,y)找到(3)中180條直線的位置，分別計算并記錄手掌的二值圖像I_B(x,y)在每條直線位置上像素值的總和：

(4a)構造180個大小為M×N的圖像，并且將圖像中全部像素賦值為0；然后將(3)中得到的過手掌中心的180條線按和(3)中相同的位置分別放入這180個圖像中并把直線所在位置的像素值賦為1，得到180個由0和1構成的線模板圖像L；

(4b)將得到的180個線模板圖像L分別與手掌的二值圖像I_B(x,y)進行與操作得到180個線段圖像LM，計算每個線段圖像LM中像素值的總和；

(5)將手掌圖像繞其中心旋轉至水平方向：找到(4b)中180個線段圖像LM中像素值總和最大的線段圖像并記錄其方向角度θ，得到手掌圖像的旋轉角度RA＝90-θ；當RA為正時，則將手掌圖像繞其中心逆時針旋轉RA；當RA為負時，則將手掌圖像繞其中心順時針旋轉-RA，即得到水平方向的手掌圖像，對該水平方向的手掌圖像進行閾值分割，得到水平方向手掌的二值圖像I_BH(x,y)；

(6)求取(5)中水平方向手掌的二值圖像I_BH(x,y)中手指的位置，將水平方向的手掌圖像繞其中心旋轉至豎直方向，得到豎直方向手掌圖像I_V(x,y)，對該豎直方向手掌圖像I_V(x,y)進行閾值分割，得到豎直方向手掌的二值圖像記作I_BV(x,y)；

(7)對豎直方向手掌的二值圖像I_BV(x,y)進行腐蝕操作，得到腐蝕后的手掌二值圖像I_E(x,y)，進而獲取豎直方向手掌圖像的輪廓圖像Edg(x,y)：

Edg(x,y)＝I_BV(x,y)-I_E(x,y)；

(8)利用手掌輪廓追蹤和去除手掌輪廓算法在豎直方向手掌輪廓圖像Edg(x,y)中分別求取位置最高的四個手指輪廓指尖處坐標，從左到右依次記為(x_T1,y_T1),(x_T2,y_T2),(x_T3,y_T3),(x_T4,y_T4)；

(9)根據(8)得到的四個指尖的坐標，在(x_T1,y_T1)到(x_T2,y_T2)的輪廓點內取橫坐標最大值對應的坐標即為所求的第一個谷點的坐標(x_V1,y_v1)；在(x_T3,y_T3)到(x_T4,y_T4)的輪廓點內取橫坐標最大值對應的坐標即為所求的第二個谷點的坐標(x_V2,y_v2)；

(10)根據(9)中得到的兩個谷點位置坐標，校正豎直方向手掌圖像I_V(x,y)使得兩個谷點的連線處于水平方向，得到校正后的手掌圖像I_VJ(x,y)，提取校正后的手掌圖像I_VJ(x,y)的感興趣區域。