[发明专利]一种基于手指静脉特征点的提取方法及其提取装置

权利要求书

1.一种基于手指静脉特征点的提取方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：在红外光源的照射下，利用感光器件采集手指静脉图像；

步骤2：通过调整红外光源的入射光波长和摄像机的波长可感受范围，获得亮度满足要求的手指静脉图像；

步骤3：通过步骤2确定的参数采集的n幅待处理的图像，将n幅待处理图像进行细化处理；

步骤4：重新定义静脉细节点特征包括端点、分叉点和双分叉点，对处理后的n幅图像的细节点中心处使用M*M方阵，检测细节点的位置与类型，计算细节点的分支之间的角度及细节点与水平线之间的角度；

步骤5：从检测的细节点中筛选需要提取的细节点为特征点。

2.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于，所述步骤5的检测细节点的位置与类型步骤如下：

在细化的图像中使用一个M*M方阵，其中m是待检测的细节点，N_i表示m的邻近点，

令若N的值为1时，则表示待测细节点为端点；若N的值为3时，则表示待测细节点为分叉点；若N的值为4时，则表示待测细节点为双分叉点；若为其他值时，则表示该待测点不是需要提取的细节点。

3.根据权利要求2所述的提取方法，其特征在于，所述端点、分叉点和双分叉点的提取步骤如下：

提取端点的步骤：

以任意一个细节点为中心，提取一个M*M方阵，删除该方阵中其他不与该细节点相连的点，计算其静脉特征与方阵边界的连接数，如果连接数目为一，则该细节点被认为是端点，同时计算并保存细节点与方阵边界所成线段与水平线之间的角度，若连接数目不为一，则该细节点被认为是一个错误的细节点或不为端点；

提取分叉点和双分叉点的步骤：

以任意一个细节点为中心，提取一个M*M方阵，删除该方阵中其他不与该细节点相连的点，计算其静脉特征与方阵边界的连接数，如果连接数目为三，则该细节点被认为是分叉点，同时计算并保存每两个相邻分支之间的角度，如果连接数目为四，则认为该细节点是双分叉点，每两个分支之间的角度也同时计算并保存，若连接数目不为三或四，则认为该细节点被认为是一个错误的细节点或不为分叉点或双分叉点。

4.根据权利要求3所述的提取方法，其特征在于，所述端点、分叉点和双分叉点的定义如下：

端点是指静脉骨架线段的终止点，当静脉处在皮肤一定深度时或者当红外光对人体组织透射深度不够时会出现端点；

分叉点是一个单一的静脉段分裂成两个静脉段的连接点；

双分叉点是当两个分叉点比较靠近时出现。

5.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于，所述步骤2在提取手指静脉的图像特征之前，进一步采用图像形态学细化算法对图像进行静脉纹路骨架化，将分割出的图像变化为单像素宽度的骨架图像，用来显示手指静脉图像的细节点。

6.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于，所述步骤4还包括：将细节点的分支之间的角度及细节点与水平线之间的角度的加密并保存操作。

7.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于，所述步骤5还包括：将得到的特征点进行归一化处理，与预设模板库中的模板进行匹配，形成最终的静脉特征点。

8.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于，所述手指静脉特征点提取方法使用BSP封装通过matlab实现特征点提取，且通过动态加载和调用多个BSP实例平行处理多个应用。

9.一种应用权利要求1至8任一项所述基于手指静脉特征点提取方法的提取装置，其特征在于，包括：

采集模块：用于获取手指静脉图像，并通过调整红外光源的入射光波长和摄像机的波长可感受范围，获得亮度满足要求的手指静脉图像，并将该图像进行细化处理；

计算模块：用于计算处理后的n幅图像的各项细节点的参数，在细节点中心处使用M*M方阵，计算细节点的分支之间的角度及细节点与水平线之间的角度，通过结果检测细节点；

匹配模块：用于将提取的特征点与预设模板库中的模板进行匹配，确定最佳的匹配模板，形成最终的静脉特征点；

所述采集模块与计算模块连接，所述计算模块与匹配模块连接。