[發明專利]快速提取掌紋感興趣區域的方法

有效

• 申請號: 201610025715.1
• 申請日: 2016-01-14
• 公開（公告）號: CN105701513B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 郭振華;鮑鮮杰;張林
• 申請（專利權）人: 深圳市未來媒體技術研究院;清華大學深圳研究生院
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06K9/32;G06K9/00
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

1.一種快速定位掌紋感興趣區域的方法，其特征在于包含以下步驟：先將高分辨掌紋圖像降分辨獲取低分辨掌紋圖像，在低分辨掌紋圖像中標記用于訓練樣本的指間谷點，訓練用于檢測低分辨掌紋指間谷點的卷積神經網絡，然后基于卷積神經網絡提取低分辨掌紋指間關鍵點，并據此在高分辨掌紋中獲取以關鍵點為中心的子圖，針對子圖快速提取指間精準谷點，根據指間精準谷點定位掌紋感興趣區域。

2.根據權利要求1所述的快速定位掌紋感興趣區域的方法，其特征在于：訓練用于檢測低分辨掌紋指間谷點的卷積神經網絡的方法包括如步驟：建立包含多卷積層、池化層、丟棄層和全連接層的用于掌紋指間谷點提取的卷積神經網絡。

3.根據權利要求2所述的快速定位掌紋感興趣區域的方法，其特征在于：訓練用于檢測低分辨掌紋指間谷點的卷積神經網絡的方法還包括如下步驟：通過擴充數據集、更新學習率、適度增加迭代次數和使用丟棄技巧這四種方式逐步優化卷積神經網絡以提升網絡性能；

所述擴充數據集通過在圖像批次化輸入過程中對每一批輸入的掌紋圖像以一定概率水平翻轉來增大數據集；所述更新學習率，在每一批次訓練完成后線性減小學習率以提高網絡訓練速度；所述適度增加迭代次數和使用丟棄技巧，基于以上兩步優化效果進一步提升網絡性能。

4.根據權利要求1所述的快速定位掌紋感興趣區域的方法，其特征在于：提取低分辨掌紋指間關鍵點并據此在高分辨掌紋中獲取以關鍵點為中心的子圖的方法包括如下步驟：使用卷積神經網絡快速提取低分辨掌紋的指間谷點，然后基于高低分辨掌紋圖像間的換算關系，建立低分辨掌紋關鍵點與高分辨掌紋像素塊間的坐標變換方程。

5.根據權利要求4所述的快速定位掌紋感興趣區域的方法，其特征在于：提取低分辨掌紋指間關鍵點并據此在高分辨掌紋中獲取以關鍵點為中心的子圖的方法還包括如下步驟：通過映射在高分辨掌紋獲取對應像素塊后，以它為中心提取包含高分辨掌紋谷點的子圖。

6.根據權利要求1所述的快速定位掌紋感興趣區域的方法，其特征在于：針對子圖精確提取指間谷點的方法包括如下步驟：通過局部區域搜索來提高定位速度確保搜索效果，在子圖中分別使用局部切線法或卷積神經網絡提取法來快速準確定位指間谷點。

7.根據權利要求1所述的快速定位掌紋感興趣區域的方法，其特征在于：根據精確谷點定位掌紋感興趣區域的方法包括如下步驟：依據掌紋三個谷點相鄰點間距離大小選擇其中兩點建立坐標系并微調掌紋感興趣區域的大小。

8.根據權利要求6所述的快速定位掌紋感興趣區域的方法，其特征在于：在局部切線法中，切線以關鍵點同掌紋底部中心點連線的垂直方向為初始方向在子圖內逼近尋找指間谷點，微調斜率以尋找多個潛在點，聚類篩排這些潛在點以得到精確谷點。

9.根據權利要求6所述的快速定位掌紋感興趣區域的方法，其特征在于：在卷積神經網絡提取法中，根據較為簡單的子圖對網絡結構進行調整：減小輸入層和全連接層維度，增加丟棄層丟棄概率。