[发明专利]一种基于多样本联合表示的足迹图像识别方法

摘要

本发明提供一种基于多样本联合表示足迹图像的识别方法。该方法包括如下步骤：首先，样本联合表示字典的构建，对足迹图像进行分区、几何变换、形态学等操作扩充图像库，提取图像特征，经归一化后作为字典的原子，建立具有多个样本类别的联合字典。其次，足迹图像的识别，将待识别足迹图像提取特征后，利用联合字典稀疏表示该足迹图像，根据足迹花纹的占空比加权重构稀疏系数，分析重构系数，输出待识别足迹图像所属类别。该方法可以增强图像识别的鲁棒性，即在样本足迹图像较少的情况下，能够较为精确的识别出相似图像，还能避免由于足迹图像畸变导致的错误分类情况，有效的识别出图像的所属类别，同时，还可筛选出足迹花纹质量较差的图像。

主权项

一种基于多样本联合表示的足迹图像识别方法，其特征在于包括如下步骤：—由足迹图像库中的足迹图像构建由脚掌字典DT和脚跟字典DB组成的样本联合表示字典，该字典带有分别与脚掌字典DT和脚跟字典DB对应的标签LT和LB；—预处理待识别的足迹图像，提取并通过如下公式计算脚掌和脚跟区域的花纹占空比bT和bB；bT/B=sm×n]]>s为脚掌或脚跟区域非零像素的个数，m和n分别为脚掌区域的长宽；脚掌区域占空比bT阈值为0.08，脚跟区域占空比bB阈值为0.05；—镜像所述预处理后的待识别图像，在得到的两幅足迹图像中分别提取脚掌、脚跟部分的小波傅里叶梅林特征，然后将小波傅里叶梅林特征进行8×8的均值下采样，并转化为列向量，得到脚掌区域特征FT1、FT2，脚跟区域特征FB1、FB2；—将脚掌区域特征FT1、FT2分别依据所述的脚掌字典DT利用正交匹配跟踪算法求出稀疏系数；然后将与标签LT对应的每一类的稀疏系数求和得到系数XT1、XT2；同理，根据脚跟区域特征FB1、FB2和字典DB以及标签LB得到系数XB1、XB2；—将脚掌、脚跟区域的花纹占空比bT、bB分别作为上述步骤求出的系数XT1、XT2以及系数XB1、XB2的权重，得出重构系数X；X=bTbT+bB(XT1+XT2)+bBbT+bB(XB1+XB2)]]>—根据重构系数X，输出识别结果(所属类别/拒识别)，求出重构系数X的最大值mx及索引，并找出索引与标签LT相对应的类别；若mx>cX，则输出待识别足迹图像所属类别，显示该类足迹代表图像；若mx≤cX，则判断为拒识别图像，并显示该足迹图像；cX为拒识别图像判别阈值。