[發明專利]一種基于靜脈分割和角點檢測的指尖采血點定位方法

在審

• 申請號: 202110648681.2
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113408386A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 黎希;李駿;吳文竹;王婷;唐俊銓
• 申請（專利權）人: 重慶醫藥高等專科學校
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G06T7/00;G06T7/11;A61B5/151;A61B5/15;A61B5/00
• 代理公司: 重慶輝騰律師事務所 50215
• 代理人: 盧勝斌

1.一種基于靜脈分割和角點檢測的指尖采血點定位方法，其特征在于，包括：獲取指尖靜脈圖像；提取指尖靜脈圖像的特征，并將提取的特征進行融合，得到融合特征圖；對融合特征圖進行分割處理，得到指尖靜脈區域；對指尖靜脈區域進行靜脈網絡細化和角點檢測，選取距離指尖采血區域中心點最近的角點作為采血點。

2.根據權利1所述的一種基于靜脈分割和角點檢測的指尖采血點定位方法，其特征在于，得到融合特征圖的過程包括：對指尖靜脈圖像進行邊緣補0操作，使得圖像的像素為256×256；將補0后的指尖靜脈圖像分割成16×16個子圖像，計算各個子圖像的差分激勵；根據差分激勵設置Gabor濾波器的中心窗寬，并采用設置好中心窗寬的Gabor濾波器對各個子圖像進行濾波處理，得到不同方向和窗寬的指靜脈區域特征值數據；對得到的特征值進行加權求和處理，得到融合相同濾波器窗寬上不同方向上的特征值，將所有的融合特征值進行聚合，得到融合特征圖。

3.根據權利要求2所述的一種基于靜脈分割和角點檢測的指尖采血點定位方法，其特征在于，計算各個子圖形的差分激勵的過程包括：隨機選取一個靜脈子圖像塊I₀(u,v)，其中I₀(u,v)表示第u行、第v列個子圖像塊；采用梯度模板W_x和W_y分別與選取的靜脈子圖像塊進行卷積，得到每個像素點水平方向和垂直方向上的梯度分量g_x和g_y；根據每個像素點水平方向梯度分量g_x和垂直方向上的梯度分量g_y計算子圖像塊的差分激勵；計算差分激勵的表達式為：

其中，dif(u,v)表示第u行、第v列個子圖像塊的差分激勵，g_x表示像素點水平方向上的梯度分量，g_y表示像素點垂直方向上的梯度分量，I₀(u,v)表示第u行、第v列個子圖像塊。

4.根據權利要求2所述的一種基于靜脈分割和角點檢測的指尖采血點定位方法，其特征在于，根據差分激勵設置Gabor濾波器的中心窗寬的公式為：

其中，W表示Gabor濾波器組的中心窗寬，dif(u,v)表示第u行、第v列個子圖像塊的差分激勵。

5.根據權利要求2所述的一種基于靜脈分割和角點檢測的指尖采血點定位方法，其特征在于，采用設置好中心窗寬的Gabor濾波器組對各個子圖像進行濾波處理的過程包括：采用8個不同方向Gabor濾波器以及5個不同窗寬的Gabor濾波器連接，構成Gabor濾波器組；采用Gabor濾波器組對指靜脈子圖像塊進行卷積濾波，提取特征參數，每個像素點可以獲取40個特征參數，其中Gabor濾波器組中的5個不同窗寬的Gabor濾波器的窗寬分別為W、W±2以及W±4。

6.根據權利要求2所述的一種基于靜脈分割和角點檢測的指尖采血點定位方法，其特征在于，對得到的特征值進行加權求和處理的過程包括：對于圖像上每個像素提取的40個特征值，采用局部二進制模式對同一窗寬上的8個不同方向的特征進行融合，一個像素點的Gabor特征為P_s,t，s∈(1,…,8)表示方向，t∈(1,…,5)表示窗寬，把8個方向特征幅度的平均值作為特征值加權量avg；根據特征值加權量對每個方位的特征幅度進行二值化處理，得到振幅特征融合后的特征值；

得到融合后的特征值加權量avg的公式為：

avg＝(P_1,t+P_2,t…+P_8,t)/8

8個方向的振幅特征融合后表示為：

其中，T(s)表示融合8個方向后的振幅特征，P_s,t表示一個像素點的Gabor特征，avg表示特征值加權量。