[發(fā)明專利]一種基于散射卷積網(wǎng)絡(luò)的手指靜脈特征提取方法

有效

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• 申請日: 2017-03-20
• 公開（公告）號: CN107122710B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳朋;姜立;王海霞;黨源杰;梁榮華
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務(wù)所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

一種基于散射卷積網(wǎng)絡(luò)的手指靜脈特征提取方法，包括以下步驟：1)采集到手指靜脈；2)對采集到的圖像做基于最大內(nèi)切矩陣感興趣區(qū)域提?。?)對獲得的ROI圖像進(jìn)行基于散射卷積網(wǎng)絡(luò)的手指靜脈特征提取，過程如下：先得到多分辨率小波函數(shù)，然后對ROI圖像進(jìn)行小波變換得到第一層的散射系數(shù)，再對第一層的散射結(jié)果進(jìn)行第二次散射，得到第二次的散射系數(shù)，最后將每一個散射能量塊的能量均值和方差組成圖像的特征向量；4)通過支持向量機SVM進(jìn)行分類。本發(fā)明提供一種信息豐富、安全性很高的基于散射卷積網(wǎng)絡(luò)的手指靜脈特征提取方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及接觸式生物特征身份識別技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種手指靜脈識別方法。

背景技術(shù)

隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，人們對信息安全的需求越來越高。傳統(tǒng)的身份認(rèn)證方式是基于標(biāo)識物(鑰匙、證件)和基于知識(卡號、密碼)的身份認(rèn)證，但這些身外之物容易被偽造和遺忘。相比于傳統(tǒng)的身份認(rèn)證，生物特征具有唯一性、無需記憶、不易偽造、易于使用等優(yōu)點，基于生物特征的識別方式在很大程度上解決了傳統(tǒng)身份認(rèn)證存在的問題，并逐漸取代傳統(tǒng)身份認(rèn)證成為當(dāng)前身份認(rèn)證的主要方式。手指是人類感知外部世界的重要器官之一，在手指皮膚表皮下面的手指靜脈是活體才具有的特性，實踐表明，世界上沒有2個人的手指靜脈是完全相同的。因此基于手指靜脈特征識別技術(shù)是一種安全性很高的身份識別技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服已有身份驗證方式的安全性較差的不足，本發(fā)明提供一種信息豐富、安全性很高的基于散射卷積網(wǎng)絡(luò)的手指靜脈特征提取方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種基于散射卷積網(wǎng)絡(luò)的手指靜脈特征提取方法，所述方法包括以下步驟：

1)采集到掌手指靜脈圖像；

2)對采集到的圖像做基于最大內(nèi)切矩陣感興趣區(qū)域提??；

3)將處理后的圖像基于散射卷積網(wǎng)絡(luò)的手指靜脈特征提取，過程如下：先得到多分辨率小波函數(shù)，然后對ROI圖像進(jìn)行小波變換得到第一層的散射系數(shù)，再對第一層的散射結(jié)果進(jìn)行第二次散射，得到第二次的散射系數(shù)，最后將每一個散射能量塊的能量均值和方差組成圖像的特征向量；

4)通過支持向量機SVM進(jìn)行分類。

進(jìn)一步，所述步驟3)中，通過二進(jìn)制縮放和旋轉(zhuǎn)帶通濾波函數(shù)ψ，得到多分辨率小波函數(shù)如式(1)：

ψ_λ(x)＝2^2jψ(2^jr^-1x) (1)

式中λ＝2^jr∈Λ＝G×R，j∈R，r∈G，G是R²內(nèi)一個離散的、有限的旋轉(zhuǎn)組，j確定了ψ(x)的尺度，r確定了ψ(x)的方向；

然后對信號f(x)進(jìn)行小波變換如式(2)：

W_λf(x)＝f*ψ_λ(x) (2)

因此，小波變換模為式(3)：

U_λf(x)＝|f*ψ_λ(x)| (3)

對于一幅給定的圖像f(x)，其原始圖像的散射系數(shù)為信號的均值，通過與均值濾波器φ_J卷積得到式(4)：

S_0,J(f)＝f*φ_J (4)

對原始圖像在不同方向和不同尺度中做小波變換，得到第1層散射系數(shù)，然后去除復(fù)雜項和取均值得到式(5)：

式中j₁表示尺度，λ₁表示方向；