[發明專利]一種基于地形點分類的指靜脈特征提取及識別方法和裝置

在審

• 申請號: 202011213000.1
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112036382A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 趙國棟;張烜;辛傳賢;李學雙
• 申請（專利權）人: 北京圣點云信息技術有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/34;G06K9/46;G06K9/62
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 樂俊

本發明涉及一種基于地形點分類的指靜脈特征提取及識別方法和裝置，該方法包括以下步驟：1）采用多尺度高斯濾波器抽取不同尺度的指靜脈圖像信息；2）分別對指靜脈圖像進行圖像尺寸歸一化處理；3）對指靜脈圖像進行邊界裁剪；4）基于數字高程模型中的連接性值和曲率微分兩個局部參數對指靜脈圖像進行地形特性點提取，對地形特性點進行分類，獲取指靜脈特征；5）對指靜脈特征進行特征裝配；6）對指靜脈特征進行平移校準糾正；7）對注冊指靜脈特征和驗證指靜脈圖像的重疊區域進行滑窗相似度計算，完成注冊指靜脈特征和驗證指靜脈圖像的比對。本發明解決了現有指靜脈技術對于低質量、存在縮放和旋轉的指靜脈圖像的識別效果不佳的問題。

技術領域

本發明屬于圖像識別及處理技術領域，尤其涉及一種基于地形點分類的指靜脈特征提取及識別方法及裝置。

背景技術

指靜脈識別技術是一種新的生物特征識別技術，由于它具有極高的安全性，受到市場越來越多的關注。指靜脈識別技術分為指靜脈的特征提取技術和指靜脈的特征比對技術。目前常用的指靜脈特征提取技術包括：指靜脈骨架線提取技術、指靜脈特征點提取技術和指靜脈二值化提取技術，這些特征提取技術對指靜脈的圖像質量有較高的要求，不能容忍指靜脈圖像較為模糊的低質量圖像。目前常用的指靜脈特征比對技術包括：指靜脈骨架線比對技術、指靜脈特征點比對技術和指靜脈二值化比對技術，這些特征比對技術對指靜脈圖像的一致性有較高的要求，不能容忍指靜脈圖像有較大的縮放和旋轉的情況。

現有指靜脈特征提取和識別技術如專利號為CN101840511B公開的一種指靜脈特征提取與匹配識別方法，包括通過紅外圖像采集裝置獲取指靜脈圖像，并對圖像進行預處理，特征提取，識別分析步驟；所述預處理包括彩色圖像進行灰度化、手指區域提取、采用方向濾波和增強、按照手指輪廓標記提取指靜脈紋路并二值化、采用面積消除法去噪、將圖像的大小標準化為統一的圖像；特征提取的方法為：對指靜脈紋路圖進行子塊劃分，對于每個子塊圖像采用雙向特征值加權分塊的雙向二維主成分分析的方法進行特征提取；識別分析是將各個子塊的特征作為整體采用最近鄰分類器進行識別。

現有的指靜脈圖像提取技術中，所提取的靜脈信息維度為1維或2維，對于低質量指靜脈圖像的識別效果不佳；現有的指靜脈圖像識別技術中，對注冊指靜脈圖像和驗證指靜脈圖像的一致性有一定的要求，對指靜脈圖像存在縮放和旋轉情況下的識別性能差。

發明內容

本發明所要解決的技術問題提供一種基于地形點分類的指靜脈特征提取及識別方法和裝置，以解決現有指靜脈圖像提取技術中對于低質量指靜脈圖像的識別效果不佳、現有指靜脈圖像識別技術對指靜脈圖像存在縮放和旋轉情況下的識別性能差等問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供的技術方案為：

一種基于地形點分類的指靜脈特征提取及識別方法，其包括以下步驟：

1）采集注冊指靜脈圖像和驗證指靜脈圖像，采用多尺度高斯濾波器抽取不同尺度的指靜脈圖像信息；

2）分別對抽取到的不同高斯尺度下的注冊指靜脈圖像和驗證指靜脈圖像進行圖像尺寸歸一化處理；

3）分別對歸一化處理后的注冊指靜脈圖像和驗證指靜脈圖像進行邊界裁剪；

4）基于數字高程模型中的連接性值和曲率微分兩個局部參數對裁剪后的注冊指靜脈圖像和驗證指靜脈圖像進行地形特性點提取，對地形特性點進行分類，獲取注冊指靜脈圖像的注冊指靜脈特征和驗證指靜脈圖像的驗證指靜脈特征；

5）對不同高斯尺度下的注冊指靜脈特征和驗證指靜脈特征進行特征裝配；

6）對注冊指靜脈特征和驗證指靜脈特征進行平移校準糾正；

7）對校準糾正后的指靜脈特征的重疊區域進行滑窗相似度計算，當相似度大于設定的閾值時表示比對成功，否則表示比對失敗。