[發明專利]基于NMRT方向特征約束的靜脈圖像修復方法及裝置

有效

• 申請號: 202011559246.4
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112288660B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 趙國棟;李學雙;張烜
• 申請（專利權）人: 四川圣點世紀科技有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06K9/00;G06K9/46
• 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

1.一種基于NMRT方向特征約束的靜脈圖像修復方法，其特征在于，其包括如下步驟：

1）對指靜脈圖像 I進行噪聲檢測，并標記出噪聲區域；

2）通過NMRT算法提取所述指靜脈圖像I中的靜脈方向特征，得到所述指靜脈圖像I的NMRT方向特征圖I_w；

3）以提取的指靜脈圖像I的NMRT方向特征為約束修復所述噪聲區域；

所述步驟1）中，對所述指靜脈圖像I進行噪聲檢測的具體步驟包括：

1.1）采用r*r鄰域窗口，在所述指靜脈圖像I 上滑動，計算出每個窗口鄰域內像素灰度值的最大值、最小值和平均值，分別記為max、min、mean，得到三張圖像記為I_max、I_min、I_mean，r表示所述鄰域窗口的長或寬；

1.2）計算所述指靜脈圖像I經噪聲區域局部對比度增強后的圖像I_enhance，計算公式為：

公式（1）中，(i,j)表示圖像的像素點坐標,i為整數且1≤i≤圖像寬度，j為整數且1≤j≤圖像高度；

1.3）對增強圖像I_enhance(i,j)進行閾值分割，標記出所述指靜脈圖像I的二值圖I_b，閾值分割計算公式為：

公式（2）中，表示未進行噪聲增強的原始指靜脈圖像上坐標為(i,j)的像素點；

為一閾值；表示為所述指靜脈圖像I上的噪聲區域；表示為所述指靜脈圖像上的正常區域；

所述步驟3）中，以提取的指靜脈圖像的NMRT方向特征為約束修復所述噪聲區域的具體步驟包括：

3.1）根據待修復點鄰域窗口w*w內的所述NMRT方向特征圖提取靜脈主方向特征作為參考序列，記所述參考序列中所有正常像素點集合為I_p，1≤p≤（w*w-1），計算I_p所有元素灰度值的平均值I_wm 作為噪聲修復的參考值；

3.2）根據所述參考值I_wm計算所述參考序列對應的所有正常像素點集合I_p中所有像素點的NMRT方向特征權值W_pkf，并計算I_p 中所有像素點與待修復點間的距離權值W_pkd, k=1,2,3,…,p；

3.3）根據所述NMRT方向特征權值W_pkf和所述距離權值W_pkd，計算得到I_p中所有像素點對應的聯合權值LW_pk；

3.4）根據所述聯合權值LW_pk計算當前待修復噪聲點I_c的像素值；

3.5）重復所述步驟3.3）和所述步驟3.4），沿著所述噪聲區域邊界一圈一圈向內修復直至完成對所有噪聲點的修復。

2.根據權利要求1所述的基于NMRT方向特征約束的靜脈圖像修復方法，其特征在于，所述步驟1.2）中，當所述鄰域窗口內的像素點的灰度值與所述鄰域窗口內的灰度像素最大值的差值大于一閾值d時，對所述像素點進行噪聲增強，否則不進行噪聲增強，噪聲增強限制條件通過公式（3）表達：

d為一閾值。

3.根據權利要求1所述的基于NMRT方向特征約束的靜脈圖像修復方法，其特征在于，所述步驟2）中，提取所述指靜脈圖像I的靜脈方向特征的具體步驟包括：

2.1）構建8個大小為16*16的NMRT方向模板，；

2.2）通過8個所述NMRT方向模板分別對所述指靜脈圖像進行卷積操作，得到8個方向的響應圖像；

2.3）對于指靜脈圖像的任意像素點,計算該點所對應的8個方向卷積響應值的最大值，取卷積最大值所對應的方向索引值作為NMRT方向特征，并通過公式（4）和（5）得到指靜脈圖像的NMRT方向特征圖I_w：

公式（4）中，表示指靜脈圖像上點I(i,j)所對應的8個方向卷積響應值中最大值所對應的方向，為其索引值；公式（5）中為角度的索引值。