[发明专利]多手指远端指间关节纹路的识别方法

摘要

每个人每根手指的远端指间关节纹路均不相同，四根手指(食指、中指、无名指和小指)同时相同的情况更保证了生物特征的惟一性，可以作为人的身份信息。本发明给出根据远端指间关节背面纹路特点，设计出一种“局部区域垂直二进制模式”(LRVBP)编码方法。LRVBP在局部区域中，垂直于纹路方向进行二值编码，以更好地描述手指纹路之间的纹路梯度、位置信息。本发明的识别方法具有两方面特点：(1)识别方法安全性高，四根手指纹路特征保证了系统的安全性，而且由于LRVBP编码根据手指纹路特点进行设计，识别算法可靠性高。(2)LRVBP计算简单，特征提取和识别速度较快。

主权项

一种多手指远端指间关节纹路的识别方法，其特征在于：步骤1，分割手指关节处的兴趣区域(ROI)区域：步骤1.1，对手指图像进行阈值分割，获得四根手指(食指、中指、无名指和小指)的远端指间关节背面图像的ROI。步骤1.2，将四个ROI调整到同样大小，每个ROI的像素调整为w×w。本发明设置w＝60。步骤2，对第i个ROI进行分块(i＝1,2,3,4)，分成4行4列的块，共16个块。步骤3，对第k块(k＝[1,2,…,16])运用LRVBP计算图像编码：步骤3.1，在3×3的滑动窗口内按列(手指纹路垂直方向)，将所有像素拉直成向量，表示为V＝[v1,v2,…,v9]。步骤3.2，从左到右比较V中向量两元素的大小来确定二进制编码值，即：如果vi≥vi+1则编码值为1，否则为0；这样9个元素将产生8个二进制值。将8个二进制值之从高位到低位顺序排列，得到二进制编码，表示为B＝[b1,b2,…,b8]。步骤3.3，根据3.1步计算的二进制编码，将其转换为十进制编码。该十进制编码为当前滑动窗口位置的编码。步骤3.4，用滑动窗口遍历该图像块后，得到该块的LRVBP编码，即该块的特征图像。再根据该块的特征图像计算该块的直方图，记为hk。步骤3.5，重复步骤3.1‑3.4计算所有块的直方图，并连接成一个大的直方图，用Hi表示。Hi＝[h1,h2,…,h16]。步骤4，重复步骤2‑3计算所有ROI直方图，四个ROI可得四个直方图H1、H2、H3、H4。步骤5，识别。假定，当前采集手指的LRVBP直方图为Hi,i＝1,…,4，存储器中某合法身份人的手指LRVBP直方图为Hi′,i＝1,…,4，则根据直方图之间的卡方距离可以计算两个手指图像之间的相似度。首先计算第i个直方图之间的卡方距离κ2(Hi,Hi′)：κ2(Hi,Hi′)=Σk=1,j9(xi,j-xi,j′)2xi,j+xi,j′]]>其中xi,j指当前手指第i个ROI的第j个bin的值；xi′,j指的是存储器中合法手指的直方图的bin值。最后计算两个人的手指的LRVBP直方图的距离dis(H,H′)：dis(H,H′)=Σi=14κ2(Hi,Hi′)]]>