采集手掌靜脈圖像的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種采集手掌靜脈圖像的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]手掌靜脈圖像識(shí)別是一種通過近紅外光照射手指、手背、手掌，利用圖像傳感器獲取靜脈分布圖像進(jìn)行匹配識(shí)別的生物識(shí)別技術(shù)，靜脈圖像識(shí)別具有識(shí)別率高、可進(jìn)行非接觸式采集、活體識(shí)別無(wú)法偽造、生物特征不易被竊取等優(yōu)勢(shì)，因而手掌靜脈圖像識(shí)別特別適用于安全等級(jí)系數(shù)較高的場(chǎng)所。
[0003]然而現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)手掌靜脈圖像的采集手段較為單一，常需要限定手掌的方向以及手勢(shì)等，否則容易造成手掌靜脈圖像無(wú)法采集或圖像質(zhì)量較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的首要目的是提供一種可以采集方式簡(jiǎn)單，并能采集到較高質(zhì)量的采集手掌靜脈圖像的方法，并運(yùn)用該方法實(shí)現(xiàn)身份識(shí)別，為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明的具體方案如下:
[0005]一種采集手掌靜脈圖像的方法，包括以下步驟:
[0006]I)、采集手掌原始圖像，獲得其圖像邊界；
[0007]2)、獲取食指與中指指縫的最低點(diǎn)坐標(biāo)為第一坐標(biāo)點(diǎn)㈧，獲取無(wú)名指與小指指縫的最低點(diǎn)坐標(biāo)為第三坐標(biāo)點(diǎn)(C)；
[0008]3)、以第一坐標(biāo)點(diǎn)(A)、第三坐標(biāo)點(diǎn)(C)構(gòu)成第一線段(AC)，并將第一線段(AC)兩端延長(zhǎng)一定長(zhǎng)度得到第二線段(L)，再將第二線段(L)向掌心平移若干像素；
[0009]4)、以步驟3)中平移后的第二線段(L)為邊，確定一個(gè)矩形的感興趣區(qū)域(ROI)；
[0010]5)、處理感興趣區(qū)域(ROI)生成點(diǎn)陣特征圖像，掃描該點(diǎn)陣特征圖像中的像素點(diǎn)，當(dāng)某像素點(diǎn)灰度值大于或等于與周邊像素點(diǎn)灰度值時(shí)，標(biāo)識(shí)該像素點(diǎn)為疑似靜脈點(diǎn)，以此獲得點(diǎn)陣特征圖像中的全部疑似靜脈點(diǎn)；
[0011]6)、去除點(diǎn)塊噪聲，最后縮放得到01 二值矩陣特征圖，即手掌靜脈圖像。
[0012]優(yōu)選的，所述第一坐標(biāo)點(diǎn)(A)、第三坐標(biāo)點(diǎn)(C)的獲取方法為:
[0013]2-1)、對(duì)步驟I)中的所有圖像邊界點(diǎn)，掃描其左上方及右上方是否存在邊界點(diǎn)，如果是則標(biāo)識(shí)為疑似坐標(biāo)點(diǎn)，進(jìn)一步區(qū)分為第一坐標(biāo)點(diǎn)(A)、第三坐標(biāo)點(diǎn)(C)。
[0014]優(yōu)選的，2-2)、再掃描上述疑似坐標(biāo)點(diǎn)，在直徑為手指常規(guī)寬度范圍內(nèi)，取y值最小的點(diǎn)為保留坐標(biāo)點(diǎn)；
[0015]2-3)、保留坐標(biāo)點(diǎn)迭代處理，最后剩下的三個(gè)點(diǎn)中兩側(cè)的點(diǎn)即分別為第一坐標(biāo)點(diǎn)
(A)、第三坐標(biāo)點(diǎn)(C)。
[0016]優(yōu)選的，所述步驟2)中，同時(shí)獲取中指與無(wú)名指指縫的最低點(diǎn)作為第二坐標(biāo)點(diǎn)
(B)；
[0017]所述步驟3)中，第二線段(L)向掌心平移的距離為第二坐標(biāo)點(diǎn)(B)與第二線段(L)的y值差。
[0018]優(yōu)選的，所述第二坐標(biāo)點(diǎn)(B)的獲取方法為:
[0019]2-4)、對(duì)步驟I)中的所有圖像邊界點(diǎn)，掃描其左上方及右上方是否存在邊界點(diǎn)，如果是則標(biāo)識(shí)為疑似坐標(biāo)點(diǎn)，進(jìn)一步區(qū)分為第二坐標(biāo)點(diǎn)(B)。
[0020]優(yōu)選的，2-5)、再掃描上述疑似坐標(biāo)點(diǎn)，在直徑為手指常規(guī)寬度范圍內(nèi)，取I值最小的點(diǎn)為保留坐標(biāo)點(diǎn)；
[0021]2-6)、保留坐標(biāo)點(diǎn)迭代處理，最后剩下的三個(gè)點(diǎn)中位于中間的點(diǎn)即第二坐標(biāo)點(diǎn)⑶。
[0022]優(yōu)選的，所述圖像邊界的獲取方法為:
[0023]1-1)、采集手掌原始圖像進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)高斯濾波，然后進(jìn)行Otus 二值化，最后使用Roberts算子計(jì)算獲得圖像邊界。
[0024]本發(fā)明提供的采集手掌靜脈圖像的方法采集方式簡(jiǎn)單，可以采集到較高質(zhì)量的采集手掌靜脈圖像。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面將結(jié)合具體實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0026]實(shí)施例
[0027]—種采集手掌靜脈圖像的方法，包括以下步驟:
[0028]I)、采集手掌原始圖像，獲得其圖像邊界:本實(shí)施例中，所述圖像邊界的獲取方法為:
[0029]1-1)、采集手掌原始圖像進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)高斯濾波，然后進(jìn)行Otus 二值化，最后使用Roberts算子計(jì)算獲得圖像邊界。
[0030]2)、獲取食指與中指指縫的最低點(diǎn)坐標(biāo)為第一坐標(biāo)點(diǎn)㈧，獲取無(wú)名指與小指指縫的最低點(diǎn)坐標(biāo)為第三坐標(biāo)點(diǎn)(C)；
[0031]3)、以第一坐標(biāo)點(diǎn)(A)、第三坐標(biāo)點(diǎn)(C)構(gòu)成第一線段(AC)，并將第一線段(AC)兩端各延長(zhǎng)1/3長(zhǎng)度得到第二線段(L)，再將第二線段(L)向掌心平移5?16像素；
[0032]4)、以步驟3)中平移后的第二線段(L)為邊，確定一個(gè)矩形的感興趣區(qū)域(ROI)，靜脈信息主要集中在掌心的一個(gè)很小的區(qū)域內(nèi)，這個(gè)區(qū)域通常被稱為感興趣區(qū)域(ROI, Reg1n of Interest)；
[0033]5)、處理感興趣區(qū)域(ROI)生成128*128點(diǎn)陣特征圖像，掃描該點(diǎn)陣特征圖像中的像素點(diǎn)及其垂直方向8?16像素點(diǎn)和水平方向8?16像素點(diǎn)，當(dāng)某像素點(diǎn)灰度值大于或等于與周邊像素點(diǎn)灰度值時(shí)，標(biāo)識(shí)該像素點(diǎn)為疑似靜脈點(diǎn)，以此獲得點(diǎn)陣特征圖像中的全部疑似靜脈點(diǎn)；
[0034]6)、使用3*3中值濾波法去除點(diǎn)塊噪聲，膨脹后斷點(diǎn)連接，使用最小面積法去除噪聲，最后縮放得到128*128、大小為2048字節(jié)的01 二值矩陣特征圖，即手掌靜脈圖像。
[0035]本實(shí)施例中，所述第一坐標(biāo)點(diǎn)(A)、第三坐標(biāo)點(diǎn)(C)的獲取方法為:
[0036]2-1)、以左上方為坐標(biāo)原點(diǎn)計(jì)算:對(duì)步驟I)中的所有圖像邊界點(diǎn)(x、y)，掃描其左上方(x-l、y-l)及右上方(x+l、y_l)是否存在邊界點(diǎn)，如果是則標(biāo)識(shí)為疑似坐標(biāo)點(diǎn),進(jìn)一步區(qū)分為第一坐標(biāo)點(diǎn)(A)、第三坐標(biāo)點(diǎn)(C)，掃描時(shí)上方定義為指尖方向，下方定義為掌心方向或指尖反方向。
[0037]上述實(shí)施例方案中，手掌靜脈圖像采集不清晰或降噪效果不理想時(shí)疑似坐標(biāo)點(diǎn)會(huì)存在出現(xiàn)多個(gè)的可能，因此作為上述實(shí)施例方案的改進(jìn)，所述第一坐標(biāo)點(diǎn)(A)、第三坐標(biāo)點(diǎn)
(C)的獲取方法還包括以下步驟:
[0038]2-2)、再掃描上述疑似坐標(biāo)點(diǎn)，在直徑為手指常規(guī)寬度范圍內(nèi)，取y值最小的點(diǎn)為保留坐標(biāo)點(diǎn)；
[0039]2-3)、保留坐標(biāo)點(diǎn)迭代處理，最后剩下的三個(gè)點(diǎn)中兩側(cè)的點(diǎn)即分別為第一坐標(biāo)點(diǎn)(A)、第三坐標(biāo)點(diǎn)(C)。
[0040]作為上述實(shí)施例方案的部分替換方案，
[0041]所述步驟2)中，同時(shí)獲取中指與無(wú)名指指縫的最低點(diǎn)作為第二坐標(biāo)點(diǎn)(B)；
[0042]所述步驟3)中，第二線段(L)向掌心平移的距離為第二坐標(biāo)點(diǎn)(B)與第二線段(L)的y值差。
[0043]本實(shí)施例中，所述第二坐標(biāo)點(diǎn)(B)的獲取方法為:
[0044]2-4)、對(duì)步驟I)中的所有圖像邊界點(diǎn)，掃描其左上方及右上方是否存在邊界點(diǎn)，如果是則標(biāo)識(shí)為疑似坐標(biāo)點(diǎn)，進(jìn)一步區(qū)分為第二坐標(biāo)點(diǎn)(B)。
[0045]作為上述實(shí)施例方案的改進(jìn)，
[0046]2-5)、再掃描上述疑似坐標(biāo)點(diǎn)，在直徑為手指常規(guī)寬度范圍內(nèi)，取y值最小的點(diǎn)為保留坐標(biāo)點(diǎn)；
[0047]2-6)、保留坐標(biāo)點(diǎn)迭代處理，最后剩下的三個(gè)點(diǎn)中位于中間的點(diǎn)即第二坐標(biāo)點(diǎn)⑶。
[0048]通過上述采集手掌靜脈圖像的方法可以應(yīng)用于身份識(shí)別領(lǐng)域:對(duì)單個(gè)人生成多張?zhí)卣鲌D，以完成身份登記入庫(kù)，身份識(shí)別時(shí)，對(duì)未知人員的一張手掌靜脈圖像采集，生成一張128*128點(diǎn)陣特征圖，與手掌靜脈庫(kù)中各人員的特征圖進(jìn)行一對(duì)一比較，選取相似度閥值，采用及其學(xué)習(xí)中的舉手表決方式確定最后的相似度以得到身份認(rèn)證結(jié)果，相似度閥值根據(jù)手掌靜脈圖像采集裝置的去噪有效性不同而不同，一般同一個(gè)人的點(diǎn)陣特征一對(duì)一相似度在75 %?95 %，不同人相似度均在60 %以下。
[0049]以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的原理以及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只適用于幫助理解本發(fā)明實(shí)施例的原理；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，在【具體實(shí)施方式】以及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種采集手掌靜脈圖像的方法，其特征在于包括以下步驟: 1)、采集手掌原始圖像，獲得其圖像邊界； 2)、獲取食指與中指指縫的最低點(diǎn)坐標(biāo)為第一坐標(biāo)點(diǎn)(A)，獲取無(wú)名指與小指指縫的最低點(diǎn)坐標(biāo)為第三坐標(biāo)點(diǎn)(C)； 3)、以第一坐標(biāo)點(diǎn)(A)、第三坐標(biāo)點(diǎn)(C)構(gòu)成第一線段(AC)，并將第一線段(AC)兩端延長(zhǎng)一定長(zhǎng)度得到第二線段(L)，再將第二線段(L)向掌心平移若干像素； 4)、以步驟3)中平移后的第二線段(L)為邊，確定一個(gè)矩形的感興趣區(qū)域(ROI)； 5)、處理感興趣區(qū)域(ROI)生成點(diǎn)陣特征圖像，掃描該點(diǎn)陣特征圖像中的像素點(diǎn)，當(dāng)某像素點(diǎn)灰度值大于或等于與周邊像素點(diǎn)灰度值時(shí)，標(biāo)識(shí)該像素點(diǎn)為疑似靜脈點(diǎn)，以此獲得點(diǎn)陣特征圖像中的全部疑似靜脈點(diǎn)； 6)、去除點(diǎn)塊噪聲，最后縮放得到01二值矩陣特征圖，即手掌靜脈圖像。2.如權(quán)利要求1所述的采集手掌靜脈圖像的方法，其特征在于所述第一坐標(biāo)點(diǎn)(A)、第三坐標(biāo)點(diǎn)(C)的獲取方法為: 2-1)、對(duì)步驟I)中的所有圖像邊界點(diǎn)，掃描其左上方及右上方是否存在邊界點(diǎn)，如果是則標(biāo)識(shí)為疑似坐標(biāo)點(diǎn)，進(jìn)一步區(qū)分為第一坐標(biāo)點(diǎn)(A)、第三坐標(biāo)點(diǎn)(C)。3.如權(quán)利要求2所述的采集手掌靜脈圖像的方法，其特征在于: 2-2)、再掃描上述疑似坐標(biāo)點(diǎn)，在直徑為手指常規(guī)寬度范圍內(nèi)，取y值最小的點(diǎn)為保留坐標(biāo)點(diǎn)； 2-3)、保留坐標(biāo)點(diǎn)迭代處理，最后剩下的三個(gè)點(diǎn)中兩側(cè)的點(diǎn)即分別為第一坐標(biāo)點(diǎn)(A)、第三坐標(biāo)點(diǎn)(C)。4.如權(quán)利要求1所述的采集手掌靜脈圖像的方法，其特征在于: 所述步驟2)中，同時(shí)獲取中指與無(wú)名指指縫的最低點(diǎn)作為第二坐標(biāo)點(diǎn)(B)； 所述步驟3)中，第二線段(L)向掌心平移的距離為第二坐標(biāo)點(diǎn)(B)與第二線段(L)的y值差°5.如權(quán)利要求4所述的采集手掌靜脈圖像的方法，其特征在于所述第二坐標(biāo)點(diǎn)(B)的獲取方法為: 2-4)、對(duì)步驟I)中的所有圖像邊界點(diǎn)，掃描其左上方及右上方是否存在邊界點(diǎn)，如果是則標(biāo)識(shí)為疑似坐標(biāo)點(diǎn)，進(jìn)一步區(qū)分為第二坐標(biāo)點(diǎn)(B)。6.如權(quán)利要求5所述的采集手掌靜脈圖像的方法，其特征在于: 2-5)、再掃描上述疑似坐標(biāo)點(diǎn)，在直徑為手指常規(guī)寬度范圍內(nèi)，取y值最小的點(diǎn)為保留坐標(biāo)點(diǎn)； 2-6)、保留坐標(biāo)點(diǎn)迭代處理，最后剩下的三個(gè)點(diǎn)中位于中間的點(diǎn)即第二坐標(biāo)點(diǎn)⑶。7.如權(quán)利要求1所述的采集手掌靜脈圖像的方法，其特征在于所述圖像邊界的獲取方法為: 1-1)、采集手掌原始圖像進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)高斯濾波，然后進(jìn)行OtUS 二值化，最后使用Roberts算子計(jì)算獲得圖像邊界。8.如權(quán)利要求1?7任意一項(xiàng)所述的采集手掌靜脈圖像的方法在身份識(shí)別領(lǐng)域的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種采集手掌靜脈圖像的方法，包括以下步驟：采集手掌原始圖像，獲得其圖像邊界；確定一個(gè)矩形的感興趣區(qū)域(ROI)；生成點(diǎn)陣特征圖像，掃描該點(diǎn)陣特征圖像中的像素點(diǎn)，當(dāng)某像素點(diǎn)灰度值大于或等于與周邊像素點(diǎn)灰度值時(shí)，標(biāo)識(shí)該像素點(diǎn)為疑似靜脈點(diǎn)，以此獲得點(diǎn)陣特征圖像中的全部疑似靜脈點(diǎn)；去除點(diǎn)塊噪聲，最后縮放得到01二值矩陣特征圖，即手掌靜脈圖像。本發(fā)明提供的采集手掌靜脈圖像的方法采集方式簡(jiǎn)單，可以采集到較高質(zhì)量的采集手掌靜脈圖像。
【IPC分類】G06F21/32, G06K9/20
【公開號(hào)】CN105512656
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410487600
【發(fā)明人】郭進(jìn)鋒, 黃文輝
【申請(qǐng)人】郭進(jìn)鋒, 黃文輝
【公開日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2014年9月22日