[發(fā)明專利]一種基于地形起伏度靜脈識別的控制系統(tǒng)及控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211420534.0
• 申請日: 2022-11-15
• 公開（公告）號: CN115578760B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高旭;李學雙;趙國棟
• 申請（專利權(quán)）人: 山東圣點世紀科技有限公司
• 主分類號: G06V40/14
• 分類號: G06V40/14;G06V10/40;G06V10/56;G06V10/74;G06V10/75;G07C9/37
• 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: 徐超

1.一種基于地形起伏度靜脈識別的控制系統(tǒng)，其特征在于：其包括：

靜脈圖像采集模塊，用于采集用戶的靜脈圖像；

靜脈圖像預(yù)處理模塊，用于對靜脈圖像進行歸一化處理和增強處理，形成靜脈灰度圖像；

地形起伏度計算模塊，采用滑動窗口法計算靜脈灰度圖像的地形起伏度，具體步驟為：

S3.1.為靜脈灰度圖像設(shè)置一個固定長度的窗口，統(tǒng)計該窗口的最大和最小灰度值，計算該窗口的初始地形起伏度，循環(huán)移動窗口，完成靜脈灰度圖像初始地形起伏度的計算，初始地形起伏度?的計算公式為：

，

公式中，、分別為窗口區(qū)域內(nèi)的靜脈灰度圖像的最大灰度值和最小灰度值；

S3.2.根據(jù)初始地形起伏度計算對應(yīng)窗口內(nèi)的平地面積，所述窗口內(nèi)的平地面積為窗口內(nèi)初始地形起伏度值小于設(shè)定閾值的個數(shù)，計算公式為：

，

公式中，為窗口內(nèi)的平地面積，和分別為窗口的長和寬，閾值根據(jù)采集的指靜脈圖像進行跑批得到；

S3.3.根據(jù)窗口內(nèi)的平地面積完成靜脈灰度圖像地形起伏度的計算，計算公式為：

，

公式中，和表示所要計算的像素點的行、列坐標，為像素點的地形起伏度，為像素點所在窗口區(qū)域內(nèi)的靜脈灰度圖像的灰度平均值，為靜脈灰度圖像的灰度平均值；、分別為靜脈灰度圖像的最大灰度值和最小灰度值；

特征編碼模塊，用于設(shè)定地形起伏度閾值，基于靜脈灰度圖像的地形起伏度及地形起伏度閾值的大小關(guān)系對地形起伏度進行特征編碼，形成特征圖像；

識別模塊，采用像素點與區(qū)域比對的方式將待比對特征圖像和模板特征圖像的特征編碼進行比對，進而判定相似度，基于相似度對待比對特征圖像進行識別；

控制模塊，當識別結(jié)果為“匹配”時，用于給予該用戶操作的權(quán)限。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于地形起伏度靜脈識別的控制系統(tǒng)，其特征在于：所述的靜脈圖像預(yù)處理模塊對靜脈圖像進行增強處理的具體步驟包括：

S2.1.對靜脈圖像進行冪次方差變換；

S2.2.對變換后的靜脈圖像進行灰度校正，得到去除靜脈圖像偏移場后的圖像；

S2.3.對去除靜脈圖像偏移場后的圖像進行去噪處理，得到平滑后的靜脈灰度圖像。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于地形起伏度靜脈識別的控制系統(tǒng)，其特征在于：所述步驟S2.1對靜脈圖像進行冪次方差變換的變換公式為：

，

公式中，表示變換前靜脈圖像像素點的坐標，表示點的灰度值，和分別表示變換前靜脈圖像的均值和方差，和分別表示變換后靜脈灰度圖像的均值和方差，、均為正數(shù)，取值范圍為[0，1]，表示冪次方差變換后的靜脈灰度圖像的灰度值；

所述步驟S2.2對變換后的靜脈圖像進行灰度校正的公式為：

，

公式中，為靜脈圖像的真實信息，為靜脈圖像的偏移場，為靜脈圖像的噪聲信息，其中，所述的靜脈圖像的偏移場采用Gabor濾波確定，其計算公式為：

，

公式中，表示卷積，表示Gabor濾波器；

根據(jù)公式（2）和（3）可得去除靜脈圖像偏移場后的圖像為：

，

公式中，靜脈圖像的噪聲信息設(shè)為0，即去除靜脈圖像偏移場后的圖像表示為：

。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于地形起伏度靜脈識別的控制系統(tǒng)，其特征在于：所述的靜脈灰度圖像的灰度平均值的計算公式為：

，

公式中，和分別表示靜脈灰度圖像的行列數(shù)，表示靜脈灰度圖像像素點的灰度值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于地形起伏度靜脈識別的控制系統(tǒng)，其特征在于：所述的像素點所在窗口區(qū)域內(nèi)的靜脈灰度圖像的灰度平均值的計算公式為：

，

公式中，和分別為窗口的長和寬，表示窗口區(qū)域內(nèi)的靜脈灰度圖像像素點的灰度值，為像素點所在窗口區(qū)域內(nèi)的靜脈灰度圖像的灰度平均值。