[发明专利]基于拓扑分析的掌纹掌脉图像识别方法及装置

说明书

本发明提供了一种基于拓扑分析的掌纹掌脉图像识别方法，包括以下步骤：S1：获取掌纹掌脉图像；S2：对掌纹掌脉图像进行预处理得到掌纹掌脉分布图；S3：在掌纹掌脉分布图中标定掌脉的节点，节点包括分叉点及端点；S4：建立各掌脉及掌脉上的节点间的拓扑关系；S5：依据拓扑关系识别掌纹掌脉信息。对应地，本发明还提供了一种基于拓扑分析的掌纹掌脉图像识别装置。该方法及装置基于掌脉的拓扑结构对掌脉的特征进行表征及存储，处理过程简单，数字图像处理的运算量小，有效减少掌脉识别过程中数据处理量及数据存储量，识别过程不受拍摄角度、拍摄距离及图像采样器型号限制，通用性强，装置采用MCU即可，成本低，功耗低。

技术领域

本发明涉及掌纹掌脉图像识别技术领域，特别涉及一种基于拓扑分析的掌纹掌脉图像识别方法及装置。

背景技术

手掌的静脉识别(掌脉识别)是一种高安全的活体生物辨识技术。此项技术是在极度精密安全的系统下进行识别。它的运用原理是使用近红外线感应器取得手掌静脉的分布图，储存样板，进而在计算机中建立每一个人独特的手掌静脉图像数据库，然后通过计算机登录存储每个人的手掌静脉数据，还可以在电脑中进行管理。掌脉识别由于是基于活体的生物识别的高安全性、唯一性，在安防领域具有广阔的应用前景。

目前的掌纹掌脉识别技术中，如申请号为201010276401.7的发明专利申请中，其公开的掌纹掌脉识别系统是通过直接采集掌纹图像及掌脉图像，并将采集的掌纹掌脉图像预处理后与预先保存的样本进行特征比对，其具体比对的内容仍未掌纹及掌脉自身的分布图像信息(如掌纹掌脉的分布及走向)，其所进行的预处理仍然仅仅停留在现有的图像处理及比对的技术上。

此外，现有的掌纹掌脉识别时，由于基于对图像内的图形特征本身的提取，因而，对于相机所采集到的图像，由于一些相机自身造成的图像边缘变形(如广角镜头采集图像的变形，不同镜头的图像变形率不同)，将造成图像采集装置的通用性较差，对系统部件的统一性要求较高。因而现有技术受控于不同应用场合及不同的图像采集镜头，不同的图像识别设备无法兼容，唯一识别性较差，起不到有效的身份识别。

因此，现有在识别过程中需要固定手的位置，当被采集的手距离图像采集装置距离不同时，将对预处理后的图像结果影响较大。特别是，当手偏移后，或者手掌所在平面角度转变时，图像特征变化较大。此时进行掌纹掌脉特征识别时，系统在处理得到手掌的掌脉分布特征，为避免识别误差，往往采用统计数据的方式获取手掌倾斜对识别过程的影响程度以进行去冗余，这种方式所需要进行图像预处理的计算量也非常大，对系统负担较重，整个系统功耗大，因此要求系统具有较强的运算能力以执行复杂的数字图像处理。因而其构成产品时，受限于运算能力的要求，产品体积较大，不利于在安防领域广泛推广。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于拓扑分析的掌纹掌脉图像识别方法及装置，以解决现有的掌纹掌脉识别方法所存在的所需运算量较大、容错性较差、不能良好适应于不同角度的掌纹掌脉的图像识别的问题。

本发明的第二目的在于提供一种基于拓扑分析的掌纹掌脉图像识别方法及装置，以解决现有的基于掌纹掌脉识别的安防设备通用性差、功耗高、限位要求高(对手掌的位置、角度要求较高)、成本高、体积较大的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于拓扑分析的掌纹掌脉图像识别方法，包括以下步骤：

S1：获取掌纹掌脉图像；

S2：对所述掌纹掌脉图像进行预处理得到掌纹掌脉分布图；

S3：在所述掌纹掌脉分布图中标定掌脉的节点，所述节点包括分叉点及端点；

S4：建立各掌脉及掌脉上的节点间的拓扑关系；

S5：依据所述拓扑关系识别掌纹掌脉信息。

较佳地，所述步骤S1进一步包括：采用图像采样器采集所述掌纹掌脉图像。