[發明專利]一種基于組合特征表示的相機光響應非均勻性指紋提取及比對方法

有效

• 申請號: 201811557519.4
• 申請日: 2018-12-19
• 公開（公告）號: CN109376719B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 楊陽;閔永浩;劉云霞
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46;G06K9/62
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 許德山

1.一種基于組合特征表示的相機光響應非均勻性指紋提取及比對方法，其特征在于，包括步驟如下：

(1)對輸入圖像進行圖像預處理；

(2)檢測輸入圖像的飽和度、色度、亮度、紋理區域、邊緣區域及平坦區域，以檢測到的相應特征區域作為相機光響應非均勻性指紋提取的候選區域；

(3)按照候選區域，將輸入圖像切割成M*M大小的色塊，M的取值為不大于原始圖像像素點的值，并將這些色塊均勻抽取，分成6個子集；此處6個子集為飽和度、色度、亮度、紋理區域、邊緣區域及平坦區域六個子集；

(4)將每個子集中的色塊分別送入殘差網絡，利用殘差網絡提取每個色塊中的相機光響應非均勻性指紋；

(5)將步驟(4)預訓練的殘差網絡得到的最好模型保存下來，以此作為指紋比對模型，在對目標圖像進行指紋比對時，先將目標圖像分割成M*M大小的色塊，再將分割好的色塊送入指紋比對模型中進行指紋比對。

2.根據權利要求1所述的一種基于組合特征表示的相機光響應非均勻性指紋提取及比對方法，其特征在于，M＝32或M＝64或M＝128。

3.根據權利要求1所述的一種基于組合特征表示的相機光響應非均勻性指紋提取及比對方法，其特征在于，所述步驟(1)中，對輸入圖像進行圖像預處理，包括步驟如下：

A、對輸入圖像歸一化處理，形成統一標準格式圖像；

B、對步驟A處理后的圖像進行色彩空間轉換，即從RGB顏色空間轉換為HSI顏色空間。

4.根據權利要求1所述的一種基于組合特征表示的相機光響應非均勻性指紋提取及比對方法，其特征在于，所述步驟(2)中，檢測輸入圖像飽和度、色度、亮度、紋理區域、邊緣區域及平坦區域，作為候選區域；包括步驟如下：

C、設定輸入圖像P，對于輸入圖像P，先計算像素值的均值和標準差，像素值的取值范圍為[0,255]：

輸入圖像P的像素值如矩陣(Ⅰ)所示：

矩陣(Ⅰ)中，矩陣元素為像素值，m表示行數，n表示列數，矩陣P元素的取值范圍為[0,255]；

輸入圖像P的像素值的均值如式(Ⅱ)所示，對矩陣P按列的順序逐次求均值，形成一個1*n的矩陣：

式(Ⅱ)中，X_ij為第i行第j列的像素點值，為第j列的像素值的均值，j∈[1,n]；

輸入圖像P的像素值的標準差如式(Ⅲ)所示：

式(Ⅲ)中，Std_j為矩陣P的第j列的像素值的標準差，j∈[1,n]；

D、檢測輸入圖像的飽和度：

選取像素值的均值在[0,5]或[250,255]且像素值的標準差在[0,5]范圍內的色塊，作為相機光響應非均勻性指紋候選區域：

E、檢測輸入圖像的平坦區域：

選取像素值的均值在[0,5]或[250,255]且像素值的標準差為[5,8]范圍內的色塊，以及像素值的均值在[5,250]且像素值的標準差為[0,8]范圍內的色塊，作為相機指紋感興趣候選區域：

F、檢測輸入圖像的邊緣區域；

G、檢測輸入圖像的紋理區域：

①對圖像P的HSI空間各個通道進行二層小波分解，提取其小波能量E_m；

②對提取到的小波能量進行歸一化處理，得到能量特征表示三個高頻細節，包含主要的紋理信息，X_j1表示圖像的H、S、I三個通道；是指X_j1通道的第i1個高頻細節的能量特征；

③通過步驟②得到的紋理能量特征，用K近鄰方法判斷具有相同能量特征的像素點，以這些像素點為中心，確定M*M大小的紋理區域。