[發(fā)明專利]基于編碼器-解碼器的手指靜脈成像時殘缺信息復原方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910053136.1
• 申請日: 2019-01-21
• 公開（公告）號: CN109740569B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發(fā)明（設計）人: 楊金鋒;李丹
• 申請（專利權）人: 中國民航大學
• 主分類號: G06V40/14
• 分類號: G06V40/14;G06V10/25;G06V10/82;G06T5/00
• 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

一種基于編碼器?解碼器的手指靜脈成像時殘缺信息復原方法。其包括對手指靜脈圖像進行ROI提??；構(gòu)建編碼器?解碼器生成網(wǎng)絡模型復原殘缺信息；采用不同的方法檢測手指靜脈圖像的殘缺信息，運用訓練集訓練好的模型，復原手指靜脈成像時的缺損信息；進行相似度匹配等步驟。本發(fā)明提供的基于編碼器?解碼器的手指靜脈成像時殘缺信息復原方法，通過編碼器網(wǎng)絡充分地學習了手指靜脈圖像的已知信息，學習的特征表示通過解碼器網(wǎng)絡復原出殘缺信息，增加血管網(wǎng)絡的隨機性，使靜脈網(wǎng)絡豐富了，增加類內(nèi)相似性，增加類間差異性，從而大大提高了識別性能。

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編碼器-解碼器的手指靜脈成像時殘缺信息復原方法。

背景技術

由于手指靜脈特征具有活體性和唯一性等優(yōu)點，因此其在生物特征識別領域占據(jù)一席之地。手指靜脈識別技術是利用手指靜脈紋理進行身份鑒別的，這對人沒有傷害并且難以偽造。獲取手指靜脈圖像很容易，并且其識別過程是用戶友好的。因此，指靜脈識別技術被廣泛應用于金融和政府機構(gòu)領域等門禁系統(tǒng)。

在某些情況下，如果手指靜脈成像時手指自帶異物，比如手指上粘有泥點或灰等，這種異物通常稱之為斑點或污點，這樣會直接造成手指靜脈網(wǎng)絡的缺損。如果不復原的話，由于手指靜脈網(wǎng)絡本身是缺損的，那么二值化、骨架化后還是缺損的，因此不利于提取完整的手指靜脈網(wǎng)絡，并影響識別性能。為了提升識別性能，需要復原手指靜脈網(wǎng)絡的殘缺信息使手指靜脈網(wǎng)絡更加豐富完整，以增加血管網(wǎng)絡的隨機性，增加類內(nèi)相似性，增大類間差異性，從而提升識別性能。因此，探索一種復原成像時的靜脈網(wǎng)絡殘缺方法就成為研究中的關鍵問題。

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編碼器-解碼器的手指靜脈成像時殘缺信息復原方法。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供的基于編碼器-解碼器的手指靜脈成像時殘缺信息復原方法包括按順序進行的下列步驟：

1)對采集的原始手指靜脈圖像進行ROI提取而獲得手指靜脈ROI圖像，然后將手指靜脈ROI圖像統(tǒng)一歸一化為90×200，由所有手指靜脈ROI圖像構(gòu)成訓練集，并且每張手指靜脈ROI圖像都設置一個標簽而作為標簽圖像；

2)在訓練集中每張標簽圖像上人為隨機設定一塊殘缺區(qū)域而獲得含有殘缺信息的手指靜脈ROI圖像，構(gòu)建編碼器-解碼器生成網(wǎng)絡模型，然后將上述含有殘缺信息的手指靜脈ROI圖像輸入到編碼器-解碼器生成網(wǎng)絡模型中來對該模型進行訓練，以復原殘缺信息，獲得復原圖像；并在訓練過程中采用損失函數(shù)優(yōu)化復原圖像；

3)選取手指靜脈成像時手指自帶異物的自帶污點或斑點的手指靜脈圖像，然后進行ROI提取而獲得自帶污點或斑點的手指靜脈ROI圖像，之后統(tǒng)一歸一化為90×200，由這些自帶污點或斑點的手指靜脈ROI圖像構(gòu)成測試集；

4)采用滑窗、自適應閾值和點擴塊方法中的任一種檢測上述測試集中自帶污點或斑點的手指靜脈ROI圖像上的污點或斑點，獲得含有疑似污點或斑點的手指靜脈ROI圖像，然后輸入到上述經(jīng)訓練集訓練后的編碼器-解碼器生成網(wǎng)絡模型中，獲得自帶污點或斑點的手指靜脈ROI圖像的復原圖像；

5)將上述自帶污點或斑點的手指靜脈ROI圖像的復原圖像作為輸入樣本，將數(shù)據(jù)庫中完整的手指靜脈ROI圖像作為模板樣本，將輸入樣本與同一根手指的多個模板樣本進行相似度匹配，以判定是否屬于同類。