基於手背靜脈圖像的身份識別方法和裝置的製作方法
2023-09-18 22:00:10 1
專利名稱：基於手背靜脈圖像的身份識別方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及計算機技術，尤其涉及一種基於手背靜脈圖像的身份識別方法和裝置。
背景技術：
隨著科學技術的發展，利用生物特徵進行身份識別得到了快速發展。現有技術中，通過手背靜脈圖像進行身份識別，首先將待識別手背靜脈圖像進行二值化、細化成一像素寬骨骼圖像，確定靜脈的交叉點和終點，將待識別圖像的交叉點坐標和終點坐標分別與註冊用戶資料庫中的手背靜脈圖像的交叉點坐標和終點坐標進行匹配，得到匹配結果，根據匹配結果確定待識別圖像的身份信息。然而，採用現在有技術的方法進行身份識別，識別準確率不高。
發明內容
本發明提供一種基於手背靜脈圖像的身份識別方法和裝置，以提高基於手背靜脈圖像的身份識別的準確率。本發明第一方面提供一種基於手背靜脈圖像的身份識別方法，包括:獲取樣本的手背靜脈圖像，獲取所述樣本的手背靜脈圖像的結構特徵圖對應的鄰接矩陣，所述鄰接矩陣包括所述結構特徵圖中各關鍵點的位置信息以及各關鍵點之間的距離信息；根據所述樣本的結構特 徵圖對應的鄰接矩陣和資料庫中各註冊樣本的結構特徵圖對應的鄰接矩陣，獲取所述樣本的結構特徵圖與各註冊樣本的結構特徵圖之間的圖距離，所述圖距離為由所述樣本的結構特徵圖轉換到所述註冊樣本的結構特徵圖的過程中最小轉換代價和；在所述樣本的結構特徵圖與各註冊樣本的結構特徵圖之間的圖距離中，獲取具有最小圖距離的註冊樣本，以確定所述樣本的身份。結合第一方面，所述獲取樣本的手背靜脈圖像之後，還包括:獲取所述樣本的手背靜脈圖像的LBP特徵向量；根據所述樣本的手背靜脈圖像的LBP特徵向量和資料庫中各註冊樣本的手背靜脈圖像的LBP特徵向量，獲取所述樣本的手背靜脈圖像的LBP特徵向量與各註冊樣本的手背靜脈圖像的LBP特徵向量之間的卡方距離；獲取所述各圖距離與所述各卡方距離的乘積；相應地，所述在所述樣本的結構特徵圖與各註冊樣本的結構特徵圖之間的圖距離中，獲取具有最小圖距離的註冊樣本，以確定所述樣本的身份包括:在所述各圖距離與所述各卡方距離的乘積中，獲取具有最小乘積的註冊樣本，以確定所述樣本的身份。結合第一方面，所述資料庫中各註冊樣本為篩選後的各註冊樣本；所述篩選後的各註冊樣本的獲取方法如下:
獲取所述樣本的手背靜脈圖像的TEC特徵向量；所述TEC特徵向量的長度為根據預設規則從二值化手背靜脈圖像細化到手背靜脈骨骼圖像遍歷整個圖像的次數，所述TEC特徵向量中每個元素的值為每次遍歷過程中被刪除的像素點的個數；根據所述樣本的手背靜脈圖像的TEC特徵向量和資料庫中各註冊樣本的手背靜脈圖像的TEC特徵向量，獲取所述樣本的手背靜脈圖像的TEC特徵向量與各註冊樣本的手背靜脈圖像的TEC特徵向量之間的歐氏距離；根據所述各歐式距離獲取篩選後的各註冊樣本。
結合第一方面，所述鄰接矩陣KHkd，其中
權利要求
1.一種基於手背靜脈圖像的身份識別方法，其特徵在於，包括: 獲取樣本的手背靜脈圖像，獲取所述樣本的手背靜脈圖像的結構特徵圖對應的鄰接矩陣，所述鄰接矩陣包括所述結構特徵圖中各關鍵點的位置信息以及各關鍵點之間的距離信息； 根據所述樣本的結構特徵圖對應的鄰接矩陣和資料庫中各註冊樣本的結構特徵圖對應的鄰接矩陣，獲取所述樣本的結構特徵圖與各註冊樣本的結構特徵圖之間的圖距離，所述圖距離為由所述樣本的結構特徵圖轉換到所述註冊樣本的結構特徵圖的過程中最小轉換代價和； 在所述樣本的結構特徵圖與各註冊樣本的結構特徵圖之間的圖距離中，獲取具有最小圖距離的註冊樣本，以確定所述樣本的身份。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述獲取樣本的手背靜脈圖像之後，還包括: 獲取所述樣本的手背靜脈圖像的局部二值模式LBP特徵向量； 根據所述樣本的手背靜脈圖像的LBP特徵向量和資料庫中各註冊樣本的手背靜脈圖像的LBP特徵向量，獲取所述樣本的手背靜脈圖像的LBP特徵向量與各註冊樣本的手背靜脈圖像的LBP特徵向量之間的卡方距離； 獲取所述各圖距離與所述各卡方距離的乘積； 相應地，所述在所述樣本的結構特徵圖與各註冊樣本的結構特徵圖之間的圖距離中，獲取具有最小圖距離的註冊樣本，以確定所述樣本的身份包括: 在所述各圖距離與所述各卡方距離的乘積中，獲取具有最小乘積的註冊樣本，以確定所述樣本的身份。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述資料庫中各註冊樣本為篩選後的各註冊樣本； 所述篩選後的各註冊樣本的獲取方法如下: 獲取所述樣本的手背靜脈圖像的細化能量損失TEC特徵向量； 所述TEC特徵向量的長度為根據預設規則從二值化手背靜脈圖像細化到手背靜脈骨骼圖像遍歷整個圖像的次數，所述TEC特徵向量中每個元素的值為每次遍歷過程中被刪除的像素點的個數； 根據所述樣本的手背靜脈圖像的TEC特徵向量和資料庫中各註冊樣本的手背靜脈圖像的IEC特徵向量，獲取所述樣本的手背靜脈圖像的TEC特徵向量與各註冊樣本的手背靜脈圖像的TEC特徵向量之間的歐氏距離； 根據所述各歐式距離獲取篩選後的各註冊樣本。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述鄰接矩陣K={ku}，其中，^(x，y)表示手背靜脈圖像的關鍵點的坐標，q表示手背靜脈圖像關鍵點i與j之間的像素點個數； 所述手背靜脈圖像關鍵點為手背靜脈圖像中各靜脈的交叉點或終點。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述獲取樣本的手背靜脈圖像之前，還包括: 採集資料庫中的各註冊樣本的特徵信息； 所述各註冊樣本的特徵信息至少包括下述任一種信息: 各註冊樣本的手背靜脈圖像的鄰接矩陣； 各註冊樣本的手背靜脈圖像的LBP特徵向量； 各註冊樣本的手背靜脈圖像的TEC特徵向量。
6.一種基於手背靜脈圖像的身份識別裝置，其特徵在於，包括: 獲取模塊，用於獲取樣本的手背靜脈圖像，獲取所述樣本的手背靜脈圖像的結構特徵圖對應的鄰接矩陣，所述鄰接矩陣包括所述結構特徵圖中各關鍵點的位置信息以及各關鍵點之間的距離信息； 處理模塊，用於根據所述樣本的結構特徵圖對應的鄰接矩陣和資料庫中各註冊樣本的結構特徵圖對應的鄰接矩陣，獲取所述樣本的結構特徵圖與各註冊樣本的結構特徵圖之間的圖距離，所述圖距離為由所述樣本的結構特徵圖轉換到所述註冊樣本的結構特徵圖的過程中最小轉換代價和； 驗證模塊，用於在所述樣本的結構特徵圖與各註冊樣本的結構特徵圖之間的圖距離中，獲取具有最小圖距離的註冊樣本，以確定所述樣本的身份。
7.根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述獲取模塊在獲取樣本的手背靜脈圖像之後，還用於獲取所述樣本的手背靜脈圖像的局部二值模式LBP特徵向量； 所述處理模塊，還用於根據所述樣本的手背靜脈圖像的LBP特徵向量和資料庫中各註冊樣本的手背靜脈圖像的LBP特徵向量，獲取所述樣本的手背靜脈圖像的LBP特徵向量與各註冊樣本的手背靜脈圖像的LBP特徵向量之間的卡方距離；並獲取所述各圖距離與所述各卡方距離的乘積； 相應地，所述驗證模塊具體用於在所述各圖距離與所述各卡方距離的乘積中，獲取具有最小乘積的註冊樣本，以確定所述樣本的身份。
8.根據權利要求6或7所述的裝置，其特徵在於，所述資料庫中各註冊樣本為篩選後的各註冊樣本； 所述獲取模塊，還用於獲取所述樣本的手背靜脈圖像的細化能量損失TEC特徵向量；所述TEC特徵向量的長度為根據預設規則從二值化手背靜脈圖像細化到手背靜脈骨骼圖像遍歷整個圖像的次數，所述TEC特徵向量中每個元素的值為每次遍歷過程中被刪除的像素點的個數； 所述處理模塊，還用於根據所述樣本的手背靜脈圖像的TEC特徵向量和資料庫中各註冊樣本的手背靜脈圖像的TEC特徵向量，獲取所述樣本的手背靜脈圖像的TEC特徵向量與各註冊樣本的手背靜脈圖像的TEC特徵向量之間的歐氏距離；並根據所述各歐式距離獲取篩選後的各註冊樣本。
9.根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述鄰接矩陣K={ku}，其中， Ux,y) J- J，(x，y)表示手背靜脈圖像的關鍵點的坐標，q表示手背靜脈圖像關鍵點i與j之間的像素點個數； 所述手背靜脈圖像關鍵點為手背靜脈圖像中各靜脈的交叉點或終點。
10.根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述獲取模塊獲取樣本的手背靜脈圖像之前，還用於採集資料庫中的各註冊樣本的特徵信息； 所述各註冊樣本的特徵信息至少包括下述任一種信息: 各註冊樣本的手背靜脈圖像的鄰接矩陣； 各註冊樣本的手背靜脈圖像的LBP特徵向量； 各註冊樣本的手背靜脈圖像 的TEC特徵向量。
全文摘要
本發明提供一種基於手背靜脈圖像的身份識別方法和裝置，該方法通過獲取樣本的手背靜脈圖像，獲取樣本的手背靜脈圖像的結構特徵圖對應的鄰接矩陣，根據樣本的結構特徵圖對應的鄰接矩陣和資料庫中各註冊樣本的結構特徵圖對應的鄰接矩陣，獲取樣本的結構特徵圖與各註冊樣本的結構特徵圖之間的圖距離，在樣本的結構特徵圖與各註冊樣本的結構特徵圖之間的圖距離中，獲取具有最小圖距離的註冊樣本，以確定樣本的身份，由於鄰接矩陣中包括手背靜脈圖像結構特徵圖中各關鍵點的位置信息以及各關鍵點之間的距離信息，能夠更好的體現手背靜脈圖像的獨特性，因此，能夠提高基於手背靜脈圖像的身份識別的準確率。
文檔編號G06K9/00GK103235929SQ20131007640
公開日2013年8月7日 申請日期2013年3月11日 優先權日2013年3月11日
發明者黃迪, 朱向榮, 王蘊紅 申請人:北京航空航天大學