[發明專利]基于靜脈像素點判定的掌靜脈識別方法

有效

• 申請號: 201810254124.0
• 申請日: 2018-03-26
• 公開（公告）號: CN108509886B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 于力;楊園園;鄒見效;徐紅兵
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/32;G06K9/46
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平;陳靚靚

本發明公開了一種基于靜脈像素點判定的掌靜脈識別方法，求取掌靜脈圖像樣本庫的方向特征編碼矩陣數據庫，在求取方向特征編碼矩陣時，先從掌靜脈圖像中提取出ROI區域圖像，采用滑動窗口遍歷掌靜脈圖像ROI區域，對于每次滑動得到的ROI子區域利用方向模板判斷其中像素點是否為靜脈像素點，如果是靜脈像素點則利用方向模板求取ROI子區域的方向特征，如果不是靜脈像素點則令其方向特征為?1，從而得到方向特征矩陣，根據預先設置的方向特征編碼表得到方向特征編碼矩陣；求取待識別掌靜脈圖像的方向特征編碼矩陣，和方向特征編碼矩陣數據庫中每個方向特征編碼矩陣進行匹配，得到識別結果。本發明可在保證識別率的情況下提高識別效率。

技術領域

本發明屬于生物識別技術領域，更為具體地講，涉及一種基于靜脈像素點判定的掌靜脈識別方法。

背景技術

生物特征識別技術是根據人體生物特征進行身份鑒別的一種技術，常用的生物特征包括指紋、人臉、虹膜、靜脈等。與其他的生物特征相比，靜脈特征有其突出的優勢，比如穩定性，在人的成長過程中，靜脈結構變化很小，不會影響靜脈識別率；相對于人臉，靜脈具有唯一性，對于雙胞胎，人臉區分容易產生錯誤，而由于不同生物體的靜脈網絡結構不同(雙胞胎也不同)，則具有很好區分性；活體特征，當人體的血液停止流動后，無法提取靜脈圖像完成身份識別，相比指紋識別更加安全。在幾種靜脈識別特征(指靜脈、手背靜脈、掌靜脈)中，掌靜脈的靜脈特征信息最豐富，可區分性最好，因此掌靜脈特征識別具有非常好的發展潛力和市場應用前景。

掌靜脈識別算法通常包括掌靜脈圖像采集、圖像預處理、特征提取及特征識別四個部分。采集整幅手掌圖像，提取感興趣區域ROI(Region of Interest)，對圖像降噪處理，提取特征再匹配識別，其中特征提取是很重要的部分，選取的特征不同會影響到的最終的識別正確率。

常用的掌靜脈特征包括結構特征、統計特征、子空間特征及紋理特征。結構特征一般指靜脈骨架圖像的幾何特征(點特征、線特征)，基于結構特征的特征提取方法雖然識別率較高，但是計算復雜特征難以表征。基于統計特征的特征提取方法是通過提取靜脈圖像的全局統計特征來識別，該方法易于表征，但會損失局部信息特征，因此識別率不高。基于子空間特征的方法是將掌靜脈圖像看作高維向量或矩陣，通過投影或變換將其轉換為低維向量或矩陣再進行識別，因此特征向量的維數少，對圖像質量要求低，但此方法計算比較復雜，因此使用較少。基于紋理特征的特征提取方法是利用各種濾波器提取掌靜脈圖像的紋理特征進行識別的方法，方法的原理簡單，通用性強，直觀上比較符合掌靜脈圖像自身特點，識別率較另外幾種特征高。

在文獻“Zhou Y，Kumar A.Human identification using palm-vein images[J].IEEE Transactions on Information Forensics and Security，2011，6(4):1259-1274.[DOI:10.1109/TIFS.2011.2158423]”中記載了一種NMRT(neighborhood matching radontransform)方法，通過提取靜脈紋理圖像的方向特征，然后采用分塊求漢明距離進行匹配，該方法要優于目前應用于掌靜脈識別的大部分算法。相比其他基于紋理特征的掌靜脈識別方法，NMRT方法有兩個優點:1)無需過多參數設置，方向濾波器設計簡明，降低計算復雜度；2)以方向特征為匹配特征，增強了算法對光照變化、旋轉變化的魯棒性。但是該方法也有不足，其計算復雜度較高，導致識別效率較低。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種基于靜脈像素點判定的掌靜脈識別方法，預先對靜脈像素點進行判定，在保證識別率的情況下提高識別效率。

為實現上述發明目的，本發明基于靜脈像素點判定的掌靜脈識別方法的具體步驟包括：

S1：獲取若干掌靜脈圖像樣本，構建掌靜脈圖像樣本庫；

S2：求取掌靜脈圖像樣本庫中每幅掌靜脈圖像的方向特征編碼矩陣，構成方向特征編碼矩陣數據庫，方向特征編碼矩陣的求取方法包括以下步驟：