[发明专利]一种三维指部生物特征模型的多光谱纹理同步映射方法

说明书

本发明提供了一种三维指部生物特征模型的多光谱纹理同步映射方法，首先读取三维指部网络模型顶点信息，然后获取顶点拍摄摄像机，接着将三维顶点坐标映射至二维的图像平面的二维像素坐标上，然后利用双线性插值求得二维像素坐标对应的皮肤纹理灰度值和静脉纹理灰度值，最后将皮肤纹理灰度值和静脉纹理灰度值与三维顶点一一对应写回到无纹理的三维指部网络模型中，得到带有多光谱纹理信息的三维指部生物特征模型。该方法过程清晰，处理效率高，重建出的手指模型带有丰富的纹理，效果理想，贴合实际的人体手指。

技术领域

本发明涉及三维纹理映射技术领域，更具体地说，涉及一种三维指部生物特征模型的多光谱纹理同步映射方法。

背景技术

随着科学的发展，人们对于自我财产和信息的保护意识更为强烈，需要进行身份认证的场合也越来越多。生物特征识别作为一种身份识别技术已经应用得十分广泛，其中基于指部的身份认证方式有其独特的优势。

如今传统的指部识别方法一般是通过单目相机拍摄出二维图像(比如指纹)，然后在此基础上用一系列方法进行处理得到识别结果。然而这种技术方案存在一定的不足，首先是单一相机获取的指部图像信息有限，其次，传统指纹识别方法受手指姿态和位置的影响较大，并存在容易被伪造等缺陷，不利于指部识别精度的提高。针对这些问题，三维指部特征具有更丰富的纹理信息，其包含了所有的手指纹理特征和手指几何特征，对手指姿态更加鲁棒，因此备受学术界和工业界的关注。因此，需要解决针对三维指部生物特征模型的纹理映射问题，特别是同时具备手指表面皮肤纹理和手指内部静脉纹理情况下的多光谱纹理同步映射技术。

发明内容

为克服现有技术中的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种三维指部生物特征模型的多光谱纹理同步映射方法；该方法过程清晰，处理效率高，重建出的模型带有丰富的纹理，效果理想，贴合实际的人体手指，能够较少丢失手指特征信息，对于指部识别精度的提高有着很大的作用。

为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：一种三维指部生物特征模型的多光谱纹理同步映射方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1步，读取三维指部网络模型；获取三维指部网络模型中所有顶点的坐标集合{V_i＝(x_i，y_i，z_i|i∈[1，n])}，其中(x_i，y_i，z_i)为顶点V_i在三维世界坐标系下的坐标，n为顶点的数量；求解出所有顶点坐标值的平均值，并定为中心点O(x，y，z)；

S2步，利用摄像机坐标系和世界坐标系的转换关系，求出各个摄像机A_j在世界坐标系下的坐标，其中j＝1，2，...，m，m为摄像机数量，m＞3；

S3步，选取其中任意三个摄像机的坐标系原点组建出三维基准平面a，利用选取的三个摄像机的原点坐标值求出三维基准平面a的三维基准平面方程ax+by+cz+d＝0；

S4步，将S1步得到的坐标集合{V_i＝(x_i，y_i，z_i|i∈[1，n])}中，各个顶点V_i分类为位于单一摄像机视角内的顶点和位于两个摄像机重叠视角内的顶点，并保存各个顶点V_i对应的拍摄摄像机；

S5步，对位于单一摄像机视角内的顶点V_i，计算顶点V_i在拍摄摄像机所拍摄的图片中的二维像素坐标(u，v)；

对位于两个摄像机重叠视角内的顶点V_i，分别计算顶点V_i在两个拍摄摄像机所拍摄的图片中的二维像素坐标(u，v)；