一种手指静脉图像边缘提取及方向矫正方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109190517A(43)申请公布日2019.01.11(21)申请号201810925023.1(22)申请日2018.08.14(71)申请人北京凌云天润智能科技有限公司地址100083北京市海淀区学院路20号院北教楼三层330号(72)发明人米振舒王新年徐东滨于跃(74)专利代理机构大连至诚专利代理事务所(特殊普通合伙)21242代理人杨威张海燕(51)Int.Cl.G06K9/00(2006.01)G06K9/46(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种手指静脉图像边缘提取及方向矫正方法(57)摘要本发明提供一种手指静脉图像边缘提取及方向矫正方法，包括以下步骤，进行裁剪去除固有的一些设备干扰；使用sobel水平算子检测出手指的上下轮廓，得到上下边缘点的横纵坐标；检测出噪声/干扰的边缘，去除噪声；分别对上边缘点和下边缘点进行三次曲线拟合，对边缘缺失部分进行插值，得到上边缘曲线Cup和下边缘曲线Cdown；通过Cup和Cdown求解手指的轴向中心线Lmid；根据图像中心线和Lmid的交点确定旋转中心，根据图像中心线和Lmid的角度确定旋转角度，根据旋转中心和角度对原图进行旋转矫正后获得图像处理结果。本发明自适应检测边缘，并进行方向矫正，能够适应各种不清晰、边缘模糊、对比度低、含有噪声的图像，为进一步特征值提取、特征值比对提供了高质量的图像。CN109190517ACN109190517A权利要求书1/1页1.一种手指静脉图像边缘提取及方向矫正方法，其特征在于，包括以下步骤，S1：进行裁剪去除固有的一些设备干扰，处理终端采集设备硬件和结构上无法处理的边缘污染；S2：使用sobel水平算子检测出手指的上下轮廓，得到上下边缘点的横纵坐标；S3：检测出噪声/干扰的边缘，去除噪声；S4：分别对上边缘点和下边缘点进行三次曲线拟合，对边缘缺失部分进行插值，得到上边缘曲线Cup和下边缘曲线Cdown；S5：通过手指的上边缘曲线Cup和下边缘曲线Cdown求解手指的轴向中心线Lmid；S6：以图像中心点作为旋转中心，根据图像中心线和手指轴向中心线的角度确定旋转角度，根据旋转中心和角度对原图进行旋转矫正后获得图像处理结果。2.根据权利要求1所述的一种手指静脉图像边缘提取及方向矫正方法，其特征在于，所述S5求解手指的轴向中心线Lmid的具体步骤如下，S51：分别对Cup、Cdown两条曲线采样，并对采样点的y坐标取平均，得到各个中心点坐标，并利用此坐标进行直线拟合，得到初始轴向中心线Lmid0；S52：在初始轴向中心线Lmid0上采样N个样本点，通过样本点做垂直于Lmid0的N条直线LMk，获得LMk与Cup、Cdown的交点J1k、J2k，计算J1k、J2k至Lmid0的距离d1k、d2k，其中k＝1,2,…,N，计算S53：若D大于设定值D0时，则以J1k与J2k连线中点坐标进行直线拟合所得直线作为初始轴向中心线Lmid0，返回S52，否则，选定初始轴向中心线Lmid0为轴向中心线Lmid。3.根据权利要求2所述的一种手指静脉图像边缘提取及方向矫正方法，其特征在于，手指轴向中心线的Lmid，设其左端点坐标为(xl,yl)，右端点坐标为(xr,yr)，则手指轴向中心线Lmid与水平方向的夹角θ可由式(1)计算得到，以图像中心线点作为旋转中心，利用求得的夹角θ，对图像进行旋转，原像素点的坐标为(x0,y0)，旋转过后的像素新的点的坐标为(x2,y2)，二者之间的对应关系如式(2)：式中，(a,b)为图像中心点的坐标。2CN109190517A说明书1/3页一种手指静脉图像边缘提取及方向矫正方法技术领域[0001]本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种手指静脉图像边缘提取及方向矫正方法。背景技术[0002]摄像头通过滤光片的玻璃窗口获取到手指静脉图像，窗口的大小决定了手指静脉图片中的信息量。已有的指静脉采集处理设备往往只关心手指静脉中的部分信息，往往通过小窗口获取手指静脉图像。指静脉图片中的静脉信息和手指放的位置、摆放的角度有关系，不同人手指的粗细也不相同，图像包含的指静脉信息有一定的随机性，而且血管信息量最多的第一、二关节也没法确定。扩大窗口，可以获取除血管信息外更全面的指静脉信息，比如手指方向、手指轮廓、指关节位置等等，更有利于确保身份认证的准确率，但对手指静脉图像的边缘提取及方向的矫正提出了较高要求。发明内容[0003]本发明提供一种手指静脉图像边缘提取及方向矫正方法，包括以下步骤，[0004]S1：进行裁剪去除固有的一些设备干扰，处理终端采集设备硬件和结构上无法处理的边缘污染；[0005]S2：使用sobel水平算子检测出手指的