[發(fā)明專利]一種采用循環(huán)頻譜的三維腭皺識(shí)別方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911216905.1
• 申請(qǐng)日: 2019-12-02
• 公開（公告）號(hào): CN110991339B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 上官宏;李冰;張雄;王安紅;羅強(qiáng);楊婕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 太原科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06V40/10
• 分類號(hào): G06V40/10;G06V10/764
• 代理公司: 太原中正和專利代理事務(wù)所(普通合伙) 14116
• 代理人: 焦進(jìn)宇

本發(fā)明屬于人體生物特征法醫(yī)同一認(rèn)定技術(shù)領(lǐng)域，具體技術(shù)方案為：一種采用循環(huán)頻譜的三維腭皺識(shí)別方法，具體步驟為：采用便攜式彩色口內(nèi)掃描儀獲取三維腭皺信息；對(duì)采集到的三維腭皺圖像進(jìn)行等距切片；對(duì)腭皺切片圖像進(jìn)行腐蝕及二值化處理；構(gòu)建腭皺切片數(shù)據(jù)庫；提取切片圖像中腭皺切線的循環(huán)頻譜特征；采用4×4均勻分塊方案對(duì)所提腭皺切線循環(huán)頻譜特征圖進(jìn)行分塊，進(jìn)而構(gòu)建腭皺切線循環(huán)頻譜特征向量；最后進(jìn)行三維腭皺識(shí)別；本方法提出的等距切片思想簡化了三維腭皺圖像識(shí)別問題的復(fù)雜度，更能反映腭皺切線的本質(zhì)特征，對(duì)循環(huán)譜特征的分塊處理避免了數(shù)據(jù)災(zāi)難問題的出現(xiàn)，本方法可以降低計(jì)算三維腭皺識(shí)別問題的復(fù)雜度，加快運(yùn)算的速度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于人體生物特征法醫(yī)同一認(rèn)定技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于法醫(yī)同一認(rèn)定的采用等距切片和循環(huán)頻譜特征提取的三維腭皺識(shí)別方法。

背景技術(shù)

腭皺是位于人口腔頂部硬腭的前三分之一處，從切牙乳突和腭中縫前部向外延伸的不規(guī)則、不對(duì)稱的脊線。生物特征識(shí)別是一種利用人的生理特征或者行為特征來進(jìn)行個(gè)人身份鑒定的技術(shù)。作為一種新的生物特征，腭皺與指紋、人臉、虹膜等在生物特征識(shí)別中起到的作用是等價(jià)的。每個(gè)人的腭皺獨(dú)一無二，腭皺在人的一生中，都會(huì)保持其形狀不變，只會(huì)因正常生長發(fā)育而發(fā)生長度和寬度的變化。腭皺滿足生物特征對(duì)遺傳性、穩(wěn)定性、可采集性和唯一性的要求。

生物識(shí)別技術(shù)在一些巨大災(zāi)難和刑事案件(例如重大航空事故、自然災(zāi)害、工業(yè)爆炸中等)中起著非常重要的作用。由于指紋、人臉和虹膜等易受到溫度、濕度以及巨大破壞力等因素的影響，很難完整保存下來，這給個(gè)人身份識(shí)別帶來一定的困難。由于受到口腔內(nèi)軟硬組織(例如唇、臉頰、牙齒、以及骨骼等)的保護(hù)，在發(fā)生創(chuàng)傷和高溫時(shí)，腭皺能夠免受破壞。有研究表明，腭皺能耐受三度燒傷這樣的傷害，且在人死亡7天之內(nèi)，抗腐敗能力較強(qiáng)，仍能保持較為完整的形態(tài)。因此，腭皺可以作為一種生物特征用作個(gè)人身份識(shí)別。

目前，學(xué)者們對(duì)腭皺的研究主要集中在人類學(xué)、遺傳學(xué)、法醫(yī)口腔學(xué)、法醫(yī)齒科學(xué)和解剖學(xué)等領(lǐng)域，主要對(duì)腭皺的形態(tài)、數(shù)量、長度、性別以及種族等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)意義上的分類研究，而在三維數(shù)字圖像識(shí)別方面的研究較少，也沒有形成一套完整的理論體系。1732年，Winslow首次提出“腭皺”的解剖概念。1889年，Allen等人在研究腭皺過程中，首次將腭皺作為身份識(shí)別的工具。1955年，Lysell開發(fā)了第一個(gè)腭皺分類系統(tǒng)。隨后，大量的研究者們將腭皺的形狀、數(shù)量、長度及方向等進(jìn)行分類，發(fā)明了不同類型的腭皺分類系統(tǒng)并將其用于個(gè)人的身份識(shí)別，其中Kapali和Thomas等人的分類方法最為常用。2007年，數(shù)名研究學(xué)者在以往腭皺分類的基礎(chǔ)上，對(duì)最常用的分類方法，如Gamea分類法、Martins?dos?Santos分類法等進(jìn)行系統(tǒng)的總結(jié)整理。2010年，Hamanth?M使用軟件MS?paint?version5.1進(jìn)行對(duì)腭皺圖像的信息提取及匹配。2018年，Bernitz等人運(yùn)用放射變換原理對(duì)1例法醫(yī)樣本進(jìn)行了同一認(rèn)定的研究，再次強(qiáng)調(diào)了在無法獲得DNA等用于同一認(rèn)定研究時(shí)，腭皺作為鑒別工具的優(yōu)勢(shì)。與國外對(duì)腭皺識(shí)別的研究工作相比，國內(nèi)對(duì)腭皺識(shí)別的研究起步較晚。2015年，潘菲等人論述了腭皺具有法醫(yī)同一認(rèn)定要求的穩(wěn)定性、差異性和廣泛性這三大特性。2016年，武秀萍等人建立了腭皺法醫(yī)學(xué)同一認(rèn)定的數(shù)字化系統(tǒng)并對(duì)其進(jìn)行效果評(píng)價(jià)。2017年，賈宇論述了腭皺在口腔法醫(yī)學(xué)中的重要性。同年，李冰證明了利用腭皺數(shù)字圖像進(jìn)行法醫(yī)口腔學(xué)同一認(rèn)定的可行性。總的來說，國內(nèi)外學(xué)者針對(duì)二維腭皺圖像的研究主要集中在提取或統(tǒng)計(jì)腭皺條紋的形狀、數(shù)量、長度以及條紋邊緣特征。