[发明专利]指纹采集过程中的视觉监控方法及其设备

权利要求书

1.一种指纹采集过程中的视觉监控方法，其特征在于，包括：

步骤10，获取在指纹采集过程中指纹采集设备周围的图像；

步骤20，从所述图像中提取手部区域图像；

步骤30，将所述手部区域图像转换为手指分离的手部轮廓曲线；

步骤40，依次查询所述手指分离的手部轮廓曲线的各点中满足径向距离为极值的极值点，将所述极值点按照查询到的先后顺序排列以生成极值点集合，其中所述径向距离为所述手部轮廓曲线上的点到掌心的距离；

步骤50，基于所述极值点集合获取以手的手指位置为顺序排列的、与指尖和指谷对应的极值点集合，其中所述指谷为手指与手指之间缝隙的端部；

步骤60，基于所述与指尖和指谷对应的极值点集合来确定采集到的指纹所属的指位。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤20中，

利用背景差法从所述图像中去除背景区域图像以得到前景区域图像；

依据色调、饱和度和亮度从所述前景区域图像中去除阴影区域以得到手部区域图像。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤30中，还包括：

检测所述手部区域图像中是否存在并拢的手指，若不存在，则直接将所述手部区域图像转换为手指分离的手部轮廓曲线。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

通过检测所述手部区域图像中是否存在灰度值低于所述手部区域图像的平均灰度值的直线、来检测是否存在并拢的手指。

5.根据权利要求3或权利要求4任一项所述的方法，其特征在于，在所述步骤30中，若存在并拢的手指时，则进行以下步骤：

步骤311，将所述手部区域图像转换为手指未分离的手部轮廓曲线；

步骤312，依次查询所述手指未分离的手部轮廓曲线的各点中满足第一预设条件的点，以得到指缝候选起始点集合；

步骤313，基于主动轮廓模型从所述指缝候选起始点集合中选择满足第二预设条件的指缝起始点来确定并拢的手指间的指缝；

步骤314，基于确定的指缝来得到手指分离的手部轮廓曲线。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

所述第一预设条件为径向距离为极小值且径向距离为大于等于第一设定阈值；

所述第二预设条件为线段的长度大于等于第二设定阈值且所述线段向掌心延伸，所述线段为依据主动轮廓模型，以各指缝起始点为始点所形成的线段，其中，所述径向距离为所述手指未分离的手部轮廓曲线上的点到掌心的距离。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤50中，通过如下步骤来得到以手的手指位置为顺序排列的、与指尖和指谷对应的极值点集合：

步骤501，将所述极值点集合中与手腕位置对应的手腕极值点删除，将删除所有手腕极值点后的极值点首尾相邻，将与所述手腕极值点相邻的非手腕极值点作为排序第一的极值点，其他极值点依次排序以重新确定极值点集合；

步骤511，判断在所述极值点集合中各极大值点和各极小值点是否交替排列，若判断结果为否，则进入步骤512；

步骤512，在所述极值点集合中各所述极值点逐一基于其他极值点的直线距离方差和索引距离方差、以及所述极值点集合中所有极值点的直线距离的方差和索引距离的方差、以得到各所述极值点的直线距离方差变化值和索引距离方差变化值，其中所述索引距离为极值点之间沿着所述手部轮廓曲线的路径；

步骤513，所述极值点集合中各所述极值点逐一基于各所述极值点的直线距离方差变化值和索引距离方差变化值、以得到各所述极值点的能量值；

步骤514，将所述能量值最大的极值点从极值点集合中删除以重新确定极值点集合，若极值点集合满足第三预设条件，则将该极值点集合作为以手的手指位置为顺序排列的、与指尖和指谷对应的极值点集合，结束操作，否则返回所述步骤511。