[發(fā)明專利]一種腳印的識別方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710228905.8
• 申請日: 2017-04-10
• 公開（公告）號: CN107016414A
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王新年;程琪;王慧玉;王亞玲
• 申請（專利權(quán)）人: 大連海事大學(xué)
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06K9/46;G06F17/30
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司21212
• 代理人: 閻昱辰,李洪福

1.一種腳印的識別方法，其特征在于包括如下步驟：

離線訓(xùn)練過程S_a：對訓(xùn)練集中腳印區(qū)域進(jìn)行去除噪聲和傾斜校正預(yù)處理，提取腳印區(qū)域，將所述提取的腳印區(qū)域放于預(yù)定的空圖像中央實現(xiàn)尺寸規(guī)范化；對尺寸規(guī)范化后的圖像進(jìn)行前后足分區(qū)，并提取特征，存儲并構(gòu)建腳印特征數(shù)據(jù)庫D；所述預(yù)定的空圖像T是指構(gòu)建大小為w×h的全零矩陣，其中w＝max(w_i,i＝1,…,N),h＝max(h_i,i＝1,…,N),w_i和h_i分別表示每幅訓(xùn)練圖像的寬度和高度；所述的尺寸規(guī)范化是指將腳印區(qū)域中所有不為零的像素點，通過偏移量平移到矩陣T的中央，構(gòu)成新的腳印區(qū)域；所述偏移量(dx,dy)等于矩陣T的中心與校正后腳印區(qū)域中心的坐標(biāo)差；

在線識別過程S_b：待識別的腳印區(qū)域按上述方法預(yù)處理、規(guī)范化和提取特征，并與預(yù)先存儲特征數(shù)據(jù)庫D中的腳印數(shù)據(jù)計算特征相似度，依據(jù)相似度得分，給出判定結(jié)果，完成對腳印的識別。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種腳印的識別方法，其特征還在于：所述離線訓(xùn)練過程S_a包括以下步驟：

S_a1：采集的腳印壓力圖像，去除噪聲后，提取腳印區(qū)域；

S_a2：校正所述S_a1中獲得的腳印區(qū)域；

S_a3：對校正后的圖像尺寸規(guī)范化操作；

S_a4：對所述S_a3中獲得的尺寸規(guī)范化后的腳印區(qū)域進(jìn)行前后足分區(qū)，對分區(qū)后的腳印區(qū)域進(jìn)行特征提?。?/p>

S_a5：由所述S_a4中所提取的特征，構(gòu)建特征數(shù)據(jù)庫；

所述特征數(shù)據(jù)庫表示為，D＝{F_i,i＝1,2,…,N}，其中，F(xiàn)_i表示所提取的第i個腳印區(qū)域的特征，N表示樣本數(shù)目。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種腳印的識別方法，其特征還在于：所述在線識別過程S_b包括以下步驟：

S_b1：對待識別的腳印區(qū)域進(jìn)行去除噪聲影響和傾斜校正處理；

S_b2：將校正后的腳印區(qū)域進(jìn)行尺寸規(guī)范化；

S_b3：對尺寸規(guī)范化后的腳印區(qū)域按照12:13進(jìn)行前后足分區(qū)，對分區(qū)后的前足、后足分別進(jìn)行小波變換和腳印特征信息提取；所述尺寸規(guī)范化是在構(gòu)建w×h維的空矩陣T后，以矩陣T的中心與校正后腳印區(qū)域中心的坐標(biāo)差為偏移量(dx,dy)，將校正后的腳印區(qū)域所有不為零的像素點通過偏移量(dx,dy)平移到矩陣T的中央；

S_b4：根據(jù)提取腳印特征信息，采用余弦度量的方式將待識別的腳印數(shù)據(jù)與離線訓(xùn)練過程中存儲的數(shù)據(jù)庫中的腳印數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，將計算出的相似性得分按照從大到小的方式進(jìn)行排序，找出所述排名中前K個腳印中個出現(xiàn)次數(shù)最多的類別作為待檢腳印的類別，完成腳印的識別。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種腳印的識別方法，其特征還在于：所述的步驟S_a1具體包括如下步驟：

S_a11：通過大津法得到腳印區(qū)域的閾值，根據(jù)該閾值對圖像進(jìn)行二值化處理，得到腳印的二值圖像，采用半徑大小為15像素的圓盤型結(jié)構(gòu)元素對二值圖像進(jìn)行膨脹運(yùn)算得到膨脹后的圖像f；再采用半徑大小為10像素的圓盤型結(jié)構(gòu)元素對膨脹后的圖像f進(jìn)行腐蝕運(yùn)算；采用八鄰域標(biāo)記算法獲得整幅圖像的連通域；

S_a12：計算圖像中各連通區(qū)域面積，并按其大小降序排列。取排在第5名的連通區(qū)域面積的值作為閾值，將面積小于設(shè)定閾值的連通區(qū)域作為噪聲處理去除，獲得噪聲處理后的腳印區(qū)域。