[發(fā)明專利]輕量級虹膜圖像分割方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110862073.1
• 申請日: 2021-07-29
• 公開（公告）號: CN113837993A
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫哲南;伍湘瓊;王云龍
• 申請（專利權(quán)）人: 天津中科智能識別產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/12;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 天津市三利專利商標(biāo)代理有限公司 12107
• 代理人: 張義

本發(fā)明公開了一種輕量級虹膜圖像分割方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)，本發(fā)明基于深度空洞卷積與水平集方法結(jié)合的輕量級虹膜內(nèi)外圓定位框架，利用深度學(xué)習(xí)模型學(xué)習(xí)并得到水平集方法所需的初始化輪廓，再通過水平集算法擬合得到最終的虹膜內(nèi)外圓分割輪廓，避免了單一的以像素做分類來實現(xiàn)分割的方法，粗定位?細(xì)分割的方法也使得該框架的虹膜輪廓定位更加精準(zhǔn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物識別技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種輕量級虹膜圖像分割方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

虹膜識別為一種生物特征識別技術(shù)。目前已有的基于深度學(xué)習(xí)的虹膜區(qū)域分割方法在分割虹膜邊界時要么精度高但是速度不大理想且計算成本高，要么速度快但是分割精度不高，而且絕大部分的分割均是對像素進(jìn)行直接分類，少有針對輪廓的獲取方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明的目的在于提供了一種輕量級虹膜圖像分割方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)。

為了實現(xiàn)上述目的，

第一方面，本發(fā)明提供了一種輕量級虹膜圖像分割方法，包括以下步驟：

步驟一：對獲取的虹膜圖像進(jìn)行預(yù)處理，得到歸一化后的虹膜圖像數(shù)據(jù)；

步驟二：將歸一化后的虹膜圖像數(shù)據(jù)輸入訓(xùn)練好的輕量級分割模型中，得到虹膜內(nèi)外圓的分割掩膜；

步驟三：針對虹膜內(nèi)外圓的分割掩膜，利用距離變換函數(shù)得到虹膜內(nèi)外圓的帶符號距離的曲面圖；

步驟四：利用水平集算法在曲面圖上擬合出虹膜內(nèi)外圓的邊界輪廓。

其中，

所述輕量級分割模型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包括：卷積層C0、通道金字塔卷積塊CFB0以及第一組合通道金字塔卷積塊、分路卷積塊SP0、第二組合通道金字塔卷積塊、分路卷積塊SP1、空間-通道融合模塊SC0、空間-通道融合模塊SC1、卷積層C1、上采樣U0，

歸一化后的虹膜圖像數(shù)據(jù)依次輸入卷積層C0、通道金字塔卷積塊CFB0、第一組合通道金字塔卷積塊、分路卷積塊SP0、第二組合通道金字塔卷積塊、分路卷積塊SP1；

第一組合通道金字塔卷積塊包括三個相同結(jié)構(gòu)的通道金字塔卷積塊，且第一組合通道金字塔卷積塊最終的輸出是由第一個通道金字塔卷積塊的輸出與最后一個通道金字塔卷積塊的輸出相加得到的，將相加的結(jié)果再通過分路卷積塊SP0輸出；.

第二組合通道金字塔卷積塊包括六個相同結(jié)構(gòu)的通道金字塔卷積塊，且第二組合通道金字塔卷積塊最終的輸出是由第一個通道金字塔卷積塊的輸出與最后一個通道金字塔卷積塊的輸出相加得到的，將相加的結(jié)果再通過分路卷積塊SP1輸出；.

空間-通道融合模塊SC0用于融合分路卷積塊SP0輸出和分路卷積塊SP1輸出；空間-通道融合模塊SC1用于融合通道金字塔卷積塊CFB0的輸出和空間-通道融合模塊SC0的輸出；

空間-通道融合模塊SC1的輸出進(jìn)入卷積層C1后進(jìn)行上采樣U0至輸入圖像大小，生成分割掩膜；

所述卷積層C0卷積核為3*3，步長為2。

其中，

所述通道金字塔卷積塊包括卷積層F0和卷積層F9、注意力層SE，輸入通道金字塔卷積塊的數(shù)據(jù)經(jīng)過卷積層F0，卷積之后的輸出通道分成4份{f0,f1,f2,f3}，除第一份直接過3*3卷積層F1之外，其他三份均需接連與上一份的卷積輸出相加再過一個3*3卷積層，最后將四份結(jié)果{B0,B1,B2,B3}以通道維度進(jìn)行拼接，再將拼接的輸出經(jīng)過一個卷積層F9后再過注意力層SE和原本的輸入相加得到輸出結(jié)果；

所述卷積層F0卷積核為1*1。

其中，