[发明专利]一种基于3D指静脉的特征提取和比对方法及装置

权利要求书

1.一种基于3D指静脉的特征提取和比对方法，其特征在于：其包括以下步骤：

1）采用3D采集装置采集手指的注册指静脉图像和待测指静脉图像，3D采集装置包括位于手指下方的第一摄像头、位于手指侧方的第二摄像头和位于手指前端的第三摄像头；第一摄像头和第二摄像头各采集一张图像，第三摄像头采集多张不同焦距的图像；

2）对采集到的指静脉图像依次进行边缘检测、膨胀、细化和去毛刺处理，得到手指静脉的细线图；

3）利用手指静脉的细线图进行指静脉图像三维重建；

4）将三维重建之后的指静脉图像进行点云收集，将点云作为对应的手指特征；

5）将待测指静脉图像与注册指静脉图像的手指特征进行比对，计算手指特征的点云的距离，若比对结果小于识别阈值，则验证成功，否则，验证失败。

2.根据权利要求1所述的基于3D指静脉的特征提取和比对方法，其特征在于：步骤1）中采集m根手指，每根手指采集n次，每次第一摄像头和第二摄像头各采集一张图像，第三摄像头采集u张不同焦距的图像，从而总共得到m*n*（2 + u）张图像，其中m为大于200的整数，n为大于6的整数，u为大于5的整数；

所述的特征提取和比对方法还包括步骤4-5）的识别阈值确定步骤，具体包括：

4-5.1）划分注册模板和待比对特征，即将每根手指的第一根手指特征作为注册模板，将每根手指剩余的n-1个特征作为待比对特征；

4-5.2）采用迭代最近点算法对m根手指进行不同类比对，即采用某根手指的待比对特征与其余手指的注册模板进行比对，计算待比对特征和其余手指各注册模板对应的点云的距离，取所有距离中的最小距离作为识别阈值。

3.根据权利要求2所述的基于3D指静脉的特征提取和比对方法，其特征在于：步骤1）采集时，将手指置于x-y-z三维空间内，手指指尖指向的方向平行于y轴，第一摄像头采集的图像为image1，位于坐标xy平面上， y方向图像大小为L，x方向图像大小为W；第二摄像头采集的图像为image2，位于yz平面上， y方向图像大小为L，z方向图像大小为H；第三摄像头采集的u张图像为红色image3，位于xz平面上， x方向图像大小为W，z方向图像大小为H。

4.根据权利要求1所述的基于3D指静脉的特征提取和比对方法，其特征在于：所述步骤2）获得手指静脉的细线图的具体步骤包括：

2.1）利用Sobel算子对图像在每个方向进行边缘检测，得到二值图B；

2.2）将二值图B与膨胀卷积因子进行卷积得到膨胀后的二值图G_xy；

2.3）对膨胀后的二值图进行细化；

2.4）对细化后的二值图进行去毛刺，即设置阈值T₃，当细化后的二值图的分叉线和孤立线的长度小于等于阈值T₃，则删除分叉线和孤立线；否则不做任何操作。