[发明专利]静脉图像特征提取过程中的方向滤波器构建方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过对静脉特征区别来识别人体身份的身份识别技术，特别是一种静脉图像特征提取过程中的方向滤波器构建方法。

背景技术

在静脉图像特征提取过程的方向滤波器构建中，每个方向对应一个滤波器，假定有k个方向滤波器，其应同时满足以下两个条件：条件1：通过下面符合距离函数的邻域的公式计算得到：

L_k＝{(i,j):j＝k(i-i₀)+j₀,i∈Z_p}   (i,j)∈local(i₀,j₀)

其中k表示方向，(i₀,j₀)表示中心像素点，所有点(i,j)组成直线段L_k，图像在直线段L_k处响应最强，其他方向响应为0。

条件2：保证k个方向的滤波器所包含的像素点个数相同。

满足以上条件1和条件2的滤波器可以从图像中得到以直线段L_k表示的k方向响应图像。

但不论怎样选取k，通过条件1计算得到的滤波器在方向不为0度和90度时，其像素点总个数都要比0度和90度方向的总数多，如图1所示，k＝π/6时组成L_k的共有42个像素点，但k＝0时组成L_k的只有32个像素点；为了满足条件2，必然要舍去方向不为0度和90度上的一些点。而如何选择舍去的点，用保留下的点集合得到表示方向的强相应，这点对识别率影响较大。但大多数方法设定滤波器时，通常人为感官的设定方向滤波器，而没有严格遵照公式计算真正方向滤波器，也没有发现条件1.2的矛盾。上面的距离函数同样为此部分奠定了良好基础，由于舍去了冗余信息，方向不为0度和90度的滤波器的边缘点会舍去，减少了表示这些方向的像素点，使得条件2更容易满足，如图2所示，k＝π/6时组成L_k的共有33个像素点，k＝0时组成L_k的有32个像素点，此时像素点之差仅为1。现有技术的方法是等分角度，即任意两个角度间间隔相等，0度与180度重合。

通常6个方向角度分别为：0度，30度，60度，90度，120度，150度；8个方向角度分别为：0度，22.5度，45度，67.5度，90度，112.5度，135度，157.5度。

另外，目前所有方法的滤波器都是通过增加滤波器个数(方向数)进而获取更多的方向信息。如将6个方向增加为8个方向，这样不仅增加了计算量，同时实验结果并没有明显提升，反而有所下降。这是因为相同大小的滤波器，8个方向重叠的部分增加了，这使得方向可辨识度下降。这就要求我们在保证方向辨识度的同时，尽可能的提取更多的方向信息。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种满足符合距离函数的邻域公式和保证k个方向的滤波器所包含的像素点个数相同，又能使用尽量少的方向滤波器提取更多更有效的方向信息的静脉图像特征提取过程中的方向滤波器构建方法。

为了实现上述目的，本发明所设计的一种静脉图像特征提取过程中的方向滤波器构建方法，首先设定符合距离函数的邻域，并划分k个方向：

L_k＝{(i,j):j＝k(i-i₀)+j₀,i∈Z_p}    (i,j)∈local(i₀,j₀)

其中k表示方向，(i₀,j₀)表示中心像素点，所有点(i,j)组成直线段L_k，图像在直线段L_k处响应最强，其他方向响应为0；所述划分k个方向是选取六个方向区间，其中：

方向0为0度；

方向1角度属于[30,31.875]区间内，即((22.5+30)/2+(30+45)/2)/2＝31.875；

方向2为[58.125,60]区间内，即((45+60)/2+(60+67.5)/2)/2＝58.125；

方向3为90度；

同理方向4为[120,121.875]度区间内；

方向5为[148.125,150]区间内。