[发明专利]一种大规模指静脉图像实时检索方法

权利要求书

1.一种大规模指静脉图像实时检索方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)获取待识别和大规模指静脉数据库的指静脉图像，对图像进行归一化，得到图像大小为w×h，其中长为w，宽为h；

2)对步骤1)归一化后的指静脉图像进行图像增强处理；

3)由步骤2)得到增强处理后的待识别指静脉图像，以大小为的矩形遍历图像，获取特征信息最丰富区域，得到特征信息最丰富区域中心点(a,b)，对该区域进行水平投影和垂直投影得到区域灰度投影向量q；

4)以步骤3)的(a,b)为中心获取邻域范围，邻域范围中的点为(a₀,b₀)，其中获取步骤2)增强处理后的指静脉数据库的指静脉图像，在每一张图像中分别以大小为中心为(a₀,b₀)的矩形区域移动遍历并进行水平投影和垂直投影，得到每张图像的多个区域灰度投影向量p_i；

5)将步骤4)得到的指静脉数据库的每一张指静脉图像的p_i与步骤3)得到的q计算相似度，取每一张指静脉图像相似度最高的值进行排序；

6)根据步骤5)的排序结果，以排名小于阈值threshold的指静脉图像对应编号作为候选，选择经过步骤2)增强后的指静脉数据库的指静脉图像中编号为候选的图像，与经过步骤2)增强后的待识别指静脉图像，分别提取多尺度HOG特征进行匹配，返回匹配程度最高的指静脉图像编号作为指静脉图像实时检索结果。

2.根据权利要求1所述的一种大规模指静脉图像实时检索方法，其特征在于，在步骤2)中，图像增强处理的步骤包括：

2.1)对归一化后的指静脉图像A采用限制对比度自适应直方图均衡化算法处理得到图像A1；

2.2)对步骤2.1)中的图像A1进行维纳滤波及中值滤波得到图像A2；

2.3)对步骤2.2)中的图像A2的每个像素点，在该像素点为中心的9×9窗口内，分别计算与之对应的8个方向算子的卷积响应，8个方向分别为0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°，然后以这8个方向上的最大卷积响应作为该像素点新的像素值，得到图像A3；

2.4)对步骤2.3)中的图像A3进行自适应阈值化得到图像A4；

2.5)对步骤2.4)中的图像A4进行开操作得到最终的指静脉增强图像。

3.根据权利要求1所述的一种大规模指静脉图像实时检索方法，其特征在于，所述步骤3)具体步骤包括：

3.1)以指静脉图像左上角像素点为原点，以水平向右为x轴，垂直向下为y轴，建立直角坐标系，以大小为的矩形遍历经过步骤2)处理的待识别指静脉图像，计算每个矩形区域内的像素点灰度值之和Sum，取最大的Sum对应的矩形区域为特征信息最丰富区域，此时的矩形区域中心为(a,b)；

Sum计算公式为：Sum＝∑Fgray(m,n)

式中，(m,n)代表矩形区域内的像素点与矩形左上角像素点的相对坐标，Fgray(m,n)代表(m,n)位置像素点对应的灰度值，Sum代表矩形区域内的灰度值之和；

3.2)对步骤3.1)得到的特征信息最丰富区域，做水平、垂直方向的投影得到水平投影向量X和垂直投影向量Y，串联得到区域灰度投影向量q，具体如下：

式中，X_m代表第m行的水平投影向量；

式中，X₀为m＝0时X_m取值，为时X_m取值；

式中，Y_n代表第n列的垂直投影向量；

式中，Y₀为n＝0时Y_m取值，为时Y_m取值；

q＝[X,Y]。