[發(fā)明專利]一種基于3D指靜脈的特征提取和比對方法及裝置有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011318097.2 | 申請日： | 2020-11-23 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN112101332B | 公開（公告）日： | 2021-02-19 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 趙國棟;邱盼盼;李學(xué)雙;張烜 | 申請（專利權(quán)）人： | 北京圣點(diǎn)云信息技術(shù)有限公司 |
| 主分類號(hào)： | G06K9/00 | 分類號(hào)： | G06K9/00;G06K9/46;G06K9/62;G06T5/30;G06T7/13 |
| 代理公司： | 杭州君度專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33240 | 代理人： | 樂俊 |
| 地址： | 101400 北京市懷*** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 靜脈 特征 提取 方法 裝置 | ||
本發(fā)明涉及一種3D指靜脈的特征提取和比對方法及裝置，該特征提取和比對方法包括如下步驟：1）采用3D采集裝置采集手指的注冊指靜脈圖像和待測指靜脈圖像；2）對采集到的指靜脈圖像依次進(jìn)行邊緣檢測、膨脹、細(xì)化和去毛刺處理，得到手指靜脈的細(xì)線圖；3）利用手指靜脈的細(xì)線圖進(jìn)行指靜脈圖像三維重建；4）將三維重建之后的指靜脈圖像進(jìn)行點(diǎn)云收集，將點(diǎn)云作為對應(yīng)的手指特征；5）將待測指靜脈圖像與注冊指靜脈圖像的手指特征進(jìn)行比對。該方法采集的指靜脈圖片可以更全面的表示指靜脈信息，利用三維重建提取指靜脈特征，對手指旋轉(zhuǎn)性能有很強(qiáng)的魯棒性，提高了識(shí)別率，也提高了用戶的體驗(yàn)效果。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于信息安全中的生物特征識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于3D指靜脈的特征提取和比對方法及裝置。
背景技術(shù)
手指靜脈識(shí)別技術(shù)是第二代生物特征識(shí)別的代表性技術(shù)，它使用近紅外光對手指進(jìn)行照射，手指靜脈血管中的血紅蛋白對近紅外光相比于骨骼肌肉等區(qū)域具有更高的吸收率，因此手指靜脈血管紋路在指靜脈圖像中會(huì)形成低灰度區(qū)域。手指靜脈紋路具有唯一性和穩(wěn)定性，并且位于人體內(nèi)部，具有高度的安全性和防偽性。因此可以利用指靜脈圖像進(jìn)行個(gè)人的身份認(rèn)證。
目前指靜脈識(shí)別技術(shù)都是二維圖像識(shí)別，而且在采集手指靜脈時(shí)只用了一只攝像頭，這種情況下采集的手指靜脈多是片面的，不能很好的表示整個(gè)手指靜脈的特征；同時(shí)在驗(yàn)證過程中，傳統(tǒng)方法多為基于二值圖的特征比對方法，如中國專利申請CN110348289A公開的一種基于二值圖的手指靜脈比對方法，包括：采集近紅外光下的手指圖像；對采集的手指圖像進(jìn)行預(yù)處理，以獲取對應(yīng)的手指靜脈二值圖；采用FAST算法對手指靜脈二值圖進(jìn)行特征點(diǎn)提取；采用梯度直方圖對提取的特征點(diǎn)進(jìn)行向量化描述；基于向量化描述的特征點(diǎn)，計(jì)算手指靜脈二值圖與訓(xùn)練庫中所有注冊圖像之間的匹配距離；通過比較手指靜脈二值圖與所有注冊圖像的匹配距離，得到識(shí)別結(jié)果。
上述比對方法對手指放置姿勢要求特別高，特別是在驗(yàn)證時(shí)，手指稍微旋轉(zhuǎn)一點(diǎn)，就會(huì)導(dǎo)致識(shí)別率特別低，有時(shí)甚至無法識(shí)別。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題提供一種基于3D指靜脈的特征提取和比對方法及裝置，以解決傳統(tǒng)指靜脈比對方法對手指放置姿勢要求高和識(shí)別率的問題。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：
本發(fā)明涉及一種基于3D指靜脈的特征提取和比對方法，其包括以下步驟：
1）采用3D采集裝置采集手指的注冊指靜脈圖像和待測指靜脈圖像， 3D采集裝置包括位于手指下方的第一攝像頭、位于手指側(cè)方的第二攝像頭和位于手指前端的第三攝像頭；第一攝像頭和第二攝像頭各采集一張圖像，第三攝像頭采集多張不同焦距的圖像；
2）對采集到的指靜脈圖像依次進(jìn)行邊緣檢測、膨脹、細(xì)化和去毛刺處理，得到手指靜脈的細(xì)線圖；
3）利用手指靜脈的細(xì)線圖進(jìn)行指靜脈圖像三維重建；
4）將三維重建之后的指靜脈圖像進(jìn)行點(diǎn)云收集，將點(diǎn)云作為對應(yīng)的手指特征；
5）將待測指靜脈圖像與注冊指靜脈圖像的手指特征進(jìn)行比對，計(jì)算手指特征的點(diǎn)云的距離，若比對結(jié)果小于識(shí)別閾值，則驗(yàn)證成功，否則，驗(yàn)證失敗。
優(yōu)選地，步驟1）中采集m根手指，每根手指采集n次，每次第一攝像頭和第二攝像頭各采集一張圖像，第三攝像頭采集u張不同焦距的圖像，從而總共得到m*n*（2 + u）張圖像，其中m為大于200的整數(shù)，n為大于6的整數(shù)，u為大于5的整數(shù)；
所述的特征提取和比對方法還包括步驟4-5）的識(shí)別閾值確定步驟，具體包括：
4-5.1）劃分注冊模板和比對特征，即將每根手指的第一根手指特征作為注冊模板，將每根手指剩余的n-1個(gè)特征作為比對特征；
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G06K 數(shù)據(jù)識(shí)別；數(shù)據(jù)表示；記錄載體；記錄載體的處理
G06K9-00 用于閱讀或識(shí)別印刷或書寫字符或者用于識(shí)別圖形，例如，指紋的方法或裝置
G06K9-03 .錯(cuò)誤的檢測或校正，例如，用重復(fù)掃描圖形的方法
G06K9-18 .應(yīng)用具有附加代碼標(biāo)記或含有代碼標(biāo)記的打印字符的，例如，由不同形狀的各個(gè)筆畫組成的，而且每個(gè)筆畫表示不同的代碼值的字符
G06K9-20 .圖像捕獲
G06K9-36 .圖像預(yù)處理，即無須判定關(guān)于圖像的同一性而進(jìn)行的圖像信息處理
G06K9-60 .圖像捕獲和多種預(yù)處理作用的組合
