发明名称 应用于高自由度手掌图像中掌形提取和特征定位的方法
摘要 本发明公开了一种应用于高自由度手掌图像中掌形提取和特征定位的方法,可适用于高自由度手掌图像中的掌形提取和特征定位,对掌形图像的左右手类别、放置位置与角度、手掌形状大小和手指张合度具有很好的适应性。该方法基于掌形修正重心极坐标下边缘点的距离和角度分布规律,实现手掌图像中掌形区域指尖指凹点定位,判断所提取手掌的左右手类别并计算手掌旋转角度。本方法的输出结果为手掌图像的完整掌形和定位特征点,用户可通过这些数据方便完成手掌样本掌形、掌纹、指纹等各类特征的定位提取,因此本方法具有普适性。本方法通过自建高自由度手掌图像库的测试,结果表明其具有很高的正确率和鲁棒性。
申请公布号 CN101763500B 申请公布日期 2011.09.28
申请号 CN200810240938.5 申请日期 2008.12.24
申请人 中国科学院半导体研究所 发明人 戴雷;李卫军
分类号 G06K9/00(2006.01)I 主分类号 G06K9/00(2006.01)I
代理机构 中科专利商标代理有限责任公司 11021 代理人 周国城
主权项 一种应用于高自由度手掌图像中掌形提取和特征定位的方法,该方法基于掌形边缘极坐标距离和角度分布特征,适用于高自由度手掌图像的掌形提取和特征定位,包括如下步骤:根据图像的颜色信息对采集的手掌图像进行区域分割,提取手掌掌形;对提取的手掌掌形进行图像修正,并对修正的掌形区域进行边缘提取,以图像边缘跟踪方法获得掌形边缘点列坐标信息;定位掌形重心及建立极坐标;计算掌形边缘点的极坐标距离和角度;以及计算掌形定位特征点,输出计算结果;所述定位掌形重心及建立极坐标,是采用半径为30的圆形结构元素,以此去除手指部分对掌形重心的干扰,而掌心部分得以保留,得到修正重心坐标,以修正重心代替原始掌形重心作为极坐标原点建立极坐标系;所述计算掌形定位特征点,是结合掌形图像分析极坐标下距离和角度曲线特征,可知距离曲线中四个相邻的尖峰对应手掌的食指、中指、无名指和小指,而角度曲线相应段的变化平缓,增幅很小,由此得到四指的指尖指凹点定位方法:得到距离曲线的极值点列p_maxi和p_minj,i,j=1,2,3…,求出连续的3个极小值点p_minm,p_minm+1,p_minm+2,使得这3个点的角度差Δθ=θ(p_minm+2)‑θ(p_minm)最小,且符合手指结构特点即距离曲线上相邻极小值点间有且只有1个极大值点分布,则此3点作为四指间的指凹点;进而向3个指凹点两侧寻找临近的极大值点,加上指凹点间的2个,共4个极大值点,作为四指的指尖点;以得到的4个指尖点为基础,再次向距离曲线两端搜索距离曲线极大值点p_maxmz,使其与4个指尖点的夹角最小,以此点作为拇指指尖点。
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