[發(fā)明專利]一種基于局部對稱圖結構的手指靜脈圖像識別方法

有效

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• 申請日: 2018-04-09
• 公開（公告）號: CN108509927B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發(fā)明（設計）人: 賈桂敏;李樹一;楊金鋒
• 申請（專利權）人: 中國民航大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46;G06K9/62
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學欣

一種基于局部對稱圖結構的手指靜脈圖像識別方法。其包括采用Gabor濾波方法對手指靜脈ROI圖像進行多通道濾波，獲得多方向Gabor濾波圖像；構建基于局部對稱圖結構的特征編碼圖結構；對特征編碼圖結構進行0°方向的特征編碼；將0°方向的特征編碼圖結構分別逆時針轉過45°、90°和135°，獲取多方向特征編碼值；選擇特征編碼值中的最大值作為中心像素點單通道特征編碼值，獲取其它7個通道的各自單通道特征編碼圖，由所有8通道單通道特征編碼值組成8通道濾波圖像的特征編碼圖像；進行手指靜脈ROI圖像相似度匹配等步驟。本發(fā)明充分地表達了鄰域間局部位置信息和梯度信息，并成功應用于靜脈圖像識別，從而提高了識別性能。

技術領域

本發(fā)明屬于手指靜脈圖像識別技術領域，特別是涉及一種基于局部對稱圖結構的手指靜脈圖像識別方法。

背景技術

隨著生物特征識別技術的發(fā)展，由于靜脈識別具有天然的活體防偽性，因此作為一種新的身份識別方法已得到廣泛的關注。與傳統(tǒng)的生物特征模式(如指紋，臉部，虹膜和掌紋)相比，手指靜脈模式在唯一性、通用性持久性和高安全性方面具有一定的優(yōu)勢。目前，手指靜脈識別已廣泛應用于各個領域，包括計算機登錄、安全檢查、ATM認證等。

手指靜脈圖像可以通過近紅外光透射或反射手指來獲取內(nèi)部靜脈圖像特征，有效地避免因皮膚表面的皺紋、粗糙、干裂或太濕等因素而造成的獲取精確圖像特征的障礙，但是由于光學模糊、皮膚散射、手指內(nèi)部其它組織的固有影響等原因，手指靜脈圖像的成像質(zhì)量普遍較低，而且還會顯示不規(guī)則陰影。由于手指靜脈圖像的質(zhì)量退化，在特征提取過程中，容易發(fā)生分割錯誤，從而嚴重弱化了手指靜脈特征辨別能力。如何從退化模糊的近紅外光圖像中有效地提取出手指靜脈特征，對于手指靜脈圖像的識別至關重要。由于傳統(tǒng)的手指靜脈特征表達方法對光照變化、皮膚散射問題較敏感，并且針對手指姿態(tài)易變帶來的問題，傳統(tǒng)的手指靜脈特征表達方法由于受到旋轉不變性的限制，所以不能有效地解決手指姿態(tài)易變的問題。基于編碼的特征表達方法在光照不變性、特征描述能力和匹配效率等方面具有較大優(yōu)勢。因此，根據(jù)手指靜脈圖像的上述特點，探索一種對姿態(tài)變化不敏感并且識別精度高的魯棒性特征編碼方法就成為手指靜脈圖像識別研究中的關鍵問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于局部對稱圖結構的手指靜脈圖像識別方法。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供的基于局部對稱圖結構的手指靜脈圖像識別方法包括按順序進行的下列步驟：

1)采用Gabor濾波的方法對原始手指靜脈ROI圖像進行多通道濾波，由此獲得多個方向的Gabor濾波圖像；

2)在上述Gabor濾波圖像上構建基于局部對稱圖結構的特征編碼圖結構；

3)對上述特征編碼圖結構進行0°方向的特征編碼，并獲得0°方向的特征編碼值；

4)將上述0°方向的特征編碼圖結構分別逆時針轉過45°、90°和135°，得到以上三個方向的特征編碼圖結構，并獲取多方向特征編碼值；

5)選擇上述特征編碼值中的最大值作為該中心像素點的單通道特征編碼值，然后獲取其它7個通道的各自的單通道特征編碼圖，由所有8通道的單通道特征編碼值組成8通道濾波圖像的特征編碼圖像；

6)分別利用上述8通道濾波圖像的特征編碼圖像計算出8方向特征編碼直方圖，并將這些特征編碼直方圖串聯(lián)起來進行手指靜脈ROI圖像相似度匹配。

在步驟1)中，所述的采用Gabor濾波的方法對原始手指靜脈ROI圖像進行多通道濾波，由此獲得多個方向的Gabor濾波圖像所采用的偶對稱Gabor濾波器的表達式如式(1)所示：

其中，