[发明专利]三维掌纹身份鉴别系统的手掌定位及中心区提取方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及图像定位与提取技术，具体涉及三维掌纹身份鉴别系统中的手掌定位及中心区的提取。

(二)背景技术

传统的二维掌纹身份鉴别系统利用摄像机获取手掌的灰度图像进行识别，这种方式容易受到光线的影响，并且手掌上的涂画都可能影响到身份鉴别的正确率。三维掌纹身份鉴别是一种全新的人体生物特征鉴别技术，利用基于图像的精密测量技术获取手掌的采样点相对参考平面的深度信息进行识别。由于手掌在采样系统的三维坐标里可能发生旋转、平移，故需要定位出手掌的坐标。三维点云数据数量巨大，很多点是冗余的，并且占存储空间大，运算速度慢，故可在三维数据定位后，提取部分有效的点云数据，用于后续的身份鉴别。传统的掌纹识别通过截取手掌中心子图区域，又称ROI(Region Of Interest)区域，进行识别，这样能够提高系统速度，又保留了手掌有用信息。如名为“掌纹识别的方法和设备”，公开号为“CN1685357”的专利中提到了中心区提取的算法，在其中，通过寻找手掌的一些特征点，然后计算和截取。这个过程能够找到中心区在掌纹图像的像素坐标，可以利用到三维手掌点云数据的定位上。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种能有效定位出三维掌纹点云坐标，从大量的三维掌纹点云数据中取出中心区域的点，去掉冗余的数据点，从而能够节省存储空间，提高运算速度的三维掌纹身份鉴别系统的手掌定位及中心区提取方法。

本发明的目的是这样实现的：利用灰度图像找到中心区域的坐标，然后进行三维数据点云中心区域提取，在获取规整的三维掌纹点云数据后，将三维点云数据映射到和二维图像同样长宽的矩阵上，实现三维点云中的点和二维图像的点一一对应，在需要处理的手掌的二维图像上找到手指和手掌相交处的2个特征点，利用二维掌纹识别中心区域定位算法找到中心区域的四个点的像素坐标，这四个点的坐标也即三维掌纹中心区的坐标，得到三维掌纹点云数据，利用点云数据排列的规律将其映射到与二维等维度的矩阵上，根据二维像素与三维点云坐标之间的对应关系，得到三维点云的坐标，在矩阵形式存放的三维点云的基础上，再通过坐标变换，旋转和插值方法，从三维点云中提取得到中心区域。

本发明还有这样一些技术特征：

1、所述的三维点云中点个数和二维图像的像素点的个数相等，并且三维点云数据的点映射到XY平面，一个点和周围4个点距离相等，呈棋盘状分布；

2、所述的三维点云映射到一个和二维图像同样长宽的矩阵上，三维点云存储的是相应点离参考平面的距离，其值是浮点数，相同坐标对应的是手掌同一位置；