[發明專利]一種手指靜脈識別方法及系統

在審

• 申請號: 201910360334.2
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110163119A
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 黃田野;張科定;程卓
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/32
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 孫麗麗

本發明公開了一種手指靜脈識別方法及系統，包括：確定手指區域的上下邊緣點集，細化邊緣到一個像素寬度；從細化后的邊緣點集中選取合適的點進行邊緣擴展，獲得真實邊緣點集；根據獲得像素點坐標，對手指的旋轉進行矯正，并將背景灰度值置0；獲得ROI，寬度選擇為原始圖像0.73倍，上邊緣截取時選擇最下面的邊緣坐標，下邊緣截取時選擇最上面的邊緣坐標進行高度截取；對ROI進行直方圖均衡化、Gabor濾波；對總計3816張636類靜脈圖像提取ROI后進行保存；匹配時使用one vs n的方法，使用零均值歸一化的方向計算兩張ROI圖像的相似度分數，范圍為0到1，數值越接近1代表相似程度越高，與待匹配圖像相似程度最高的那張圖像所屬主體即判斷為待匹配圖像主體。

技術領域

本發明涉及圖像處理以及生物特征識別技術領域，具體涉及一種手指靜脈識別方法及系統。

背景技術

指靜脈識別是生物特征識別技術的一種，指靜脈識別技術是依據血液流動可以吸收特點波長關系的特性，使用近紅外光線照射手指，可以拍攝到侵襲的指靜脈圖像。由于指靜脈特征難以被復制，并且每個人的指靜脈特征都不相同，同時隨年齡增長幾乎不會發生變化，因此指靜脈識別技術具有活體識別、安全性高、唯一性等特點，在公司門禁、酒店管理、政府機構、監獄門禁、醫學鑒定等方面有著巨大的應用前景。

在指靜脈識別或者驗證過程中，采集靜脈圖像時由于光照不穩定，手指的旋轉可能導致采集的圖像質量參差不齊，所以需要一種對于光照以及手指旋轉帶來的誤差比較魯棒的算法使得指靜脈識別能夠在實際生活中應用。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對目前指靜脈識別算法的不足，提供了一種手指靜脈識別方法及系統來解決上述問題。

一種手指靜脈識別方法，包括：

S1、在原始圖像中確定手指區域的上下邊緣點集，細化邊緣到一個像素寬度，所述原始圖像中的手指區域水平放置；

S2、從細化后的邊緣點集中選取合適的點進行邊緣擴展，獲得真實邊緣點集；

S3、對手指旋轉進行矯正，并根據真實邊緣點集，將非手指區域灰度值置0；

S4、對經過S3處理的圖像進行裁剪，寬度選擇為原始圖像的0.73±5％倍，優選為0.73 倍，上邊緣截取時選擇最下面的邊緣坐標、下邊緣截取時選擇最上面的邊緣坐標進行高度截取，得到靜脈感興趣區域ROI；

S5、對靜脈感興趣區域ROI進行直方圖均衡化和Gabor濾波，得到圖像增強后的靜脈感興趣區域ROI，待匹配使用；

S6、對預設的多個類別的多張靜脈圖像使用S1-S5的步驟處理提取靜脈感興趣區域ROI 并進行保存；

S7、靜脈識別匹配采用one vs n的方法，使用零均值歸一化的方法計算每兩張靜脈感興趣區域ROI圖像的相似度分數，根據相似度分數識別出屬于同一類別的靜脈感興趣區域 ROI圖像。

進一步的，步驟S1中，具體包括：

S11、獲得邊緣點集a，當前像素點灰度值與其上方距離2個坐標的像素點灰度值相差超過33則認定該像素點為邊緣點；

S12、獲得邊緣點集b，使用Sobel算子計算整幅圖像的梯度，當前像素點梯度超過梯度方向相鄰兩個像素梯度值時則認定該像素點為邊緣點；

S13、對邊緣點集a和邊緣點集b做交集運算，獲得所需的邊緣點集，但是只保留橫坐標頻數前15的像素點，對邊緣進行細化，即每個縱坐標下至多只有一個上邊緣點和一個下邊緣點；

S14、邊緣點集在圖像中表示為厚度不均勻的橫向曲線，對其進行細化處理，將邊緣細化至一個像素寬度。