[发明专利]一种基于加权局部结构的脚印表达方法

权利要求书

1.一种基于加权局部结构的脚印表达方法，其特征在于，包括：

S1：对脚印图像进行预处理并获取特征点；

S2：计算特征点几何结构；

S3：计算所述特征点的局部结构矩阵；

S4：计算所述特征点加权局部结构矩阵；以特征点p_i为例，将距离所述p_i不同层的特征点赋予不同的加权因子，距离所述特征点p_i越近，加权因子越大；所述不同层是以参考点p_i为圆心，在以该点到质心之间的距离d^PF(i)为半径的圆域内以对数距离间隔构建N个同心圆，不同的同心圆即为不同的层；所述加权因子可以表示为：

其中，w_il表示以特征点p_i为圆心、第l层同心圆的未归一化的加权因子，d^PF(i)表示特征点p_i到质心点的距离，N表示同心圆的个数，ww_il表示将加权因子归一化到0～1之间；

所述特征点p_i的加权局部结构矩阵表示为W_i(θ_k,r_l)：

W_i(θ_k,r_l)＝S_i(θ_k,r_l)×ww_il；

其中，S_i(θ_k,r_l)表示特征点p_i的局部结构矩阵；

S5：构建脚印加权局部结构矩阵；遍历前足区域的n个特征点，逐一计算所述特征点的加权局部结构矩阵，并串联在一起，即获得前足区域的加权局部结构矩阵W_F；

同理获得后足区域的加权局部结构矩阵W_H，则整个单脚印的加权局部结构矩阵为：

所述特征点局部结构矩阵计算；

S31：选取任意特征点p_i，以所述p_i为圆心，在所述p_i到质心之间的距离d^PF(i)为半径的圆域内，以对数距离间隔构建N个同心圆；

S32：所述射线与水平轴之间的夹角θ_PF(i)+90°为起始方向，以为间隔，从p_i点出发，引M条射线，将同心圆分成M等份；

S33：计算r_l和θ_k决定的扇形区域内各特征点到所述p_i距离的累加值C_i(θ_k,r_l)：

其中，r_l，θ_k分别表示第l个同心圆半径和第k个方向的角度，l∈1,2,…,N，k∈1,2,…,M；

S34：计算在第l个半径时，C_i(θ,r)在角度θ上的距离累加值的差值M_i(θ_k,r_l)：

M_i(θ_k,r_l)＝C_i(θ_k,r_l)-C_i(θ_k-1,r_l)；

其中，C_i(θ_k-1,r_l)表示r_l和θ_k-1决定的扇形区域内各特征点到所述p_i距离的累加值；

S35：计算所述距离累加值的差值M_i(θ,r)在不同半径r上的差值，则特征点p_i的局部结构矩阵为：

S_i(θ_k,r_l)＝M_i(θ_k,r_l)-M_i(θ_k,r_l-1)；

其中，M_i(θ_k,r_l-1)表示在第l-1个同心圆上，距离累加值C_i(θ,r)的差值。