[发明专利]一种确定手掌图像中心区域的方法

权利要求书

1.一种确定手掌图像中心区域的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)对分别采集的自然光光源、自然光-近红外光组合光源下的手掌图像作差，后预处理，得二值化手掌图像；

(2)求取二值化手掌图像的边缘点，并提取角点，采用聚类法确定二值化手掌图像中的四个指根凹点；

(3)对上述四个指根凹点进行定位，并以定位后的指根凹点为关键点，求取手掌区域的中心线和中心点；

(4)旋转二值化手掌图像使中心线水平，根据旋转后图像中关键点及中心点坐标确定所述手掌图像中心区域。

2.根据权利要求1所述的确定手掌图像中心区域的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述预处理包括以下步骤：

对作差后得到的差值图像进行阈值化处理，保留其中面积最大的连通域并对最大的连通域中的空洞进行填充，得到二值化手掌图像。

3.根据权利要求2所述的确定手掌图像中心区域的方法，其特征在于，所述阈值化处理包括以下步骤：

对于差值图像中的所有像素点，将其与一设定阈值作比较，若该像素点的像素值大于或等于该阈值，则置该像素点的值为1，若像素值小于该阈值，则置该像素点的值为0。

4.根据权利要求3所述的确定手掌图像中心区域的方法，其特征在于，步骤(2)中，求取二值化手掌图像的边缘点，并提取角点包括以下步骤：

选取二值化手掌图像中任一值为1的像素点为当前像素点，对于当前像素点，若其8个相邻像素点中存在值为0的像素点，则当前像素点为边缘点；

以二值化手掌图像上每个边缘点为中心，若该边缘点设定半径邻域内值为1的像素点个数占该邻域内所有像素点个数的比例大于设定阈值，则该边缘点为角点。

5.根据权利要求1所述的确定手掌图像中心区域的方法，其特征在于，步骤(2)中，采用聚类法确定四个指根凹点，包括以下步骤：

将所有角点存入主集合中，选取任一角点，将该角点以及与该角点距离小于设定阈值的角点存入子集合中，并将该子集合中的所有角点从主集合中删除；

重复上述步骤，直至主集合为空，得到多个子集合，保留子集合中角点个数排列前四的四个子集合；计算每个子集合中所有角点的均值，得到每个子集合的类中心，即四个指根凹点。

6.根据权利要求1所述的确定手掌图像中心区域的方法，其特征在于，步骤(3)中，通过以下步骤对得到的四个指根凹点进行定位：

分别计算每个指根凹点与其它三个指根凹点之间的距离之和，其中与其它三个指根凹点之间的距离之和最大的指根凹点为大拇指-食指凹点；对于其它三个指根凹点，按照与大拇指-食指凹点的欧式距离从小到大依次为食指-中指凹点、中指-无名指凹点和无名指-小指凹点。

7.根据权利要求6所述的确定手掌图像中心区域的方法，其特征在于，步骤(3)中，以判定后的指根凹点为关键点，求取手掌区域的中心线和中心点的具体操作如下：

以食指-中指凹点、中指-无名指凹点和无名指-小指凹点为关键点，作经过中指-无名指凹点并垂直于食指-中指凹点与无名指-小指凹点连线的直线，得到手掌区域的中心线；

取中心线与二值化手掌图像相交的线段，该线段的中点即为手掌区域的中心点。

8.根据权利要求6所述的确定手掌图像中心区域的方法，其特征在于，步骤(3)中，求取手掌区域中心线及手掌区域中心点之前，对关键点食指-中指凹点和无名指-小指凹点做如下调整：

连接食指-中指凹点和中指-无名指凹点得到一线段，将该线段向食指方向延伸设定长度，将该线段延伸方向的端点作为代替食指-中指凹点的关键点；

连接中指-无名指凹点和无名指-小指凹点得到一线段，将该线段向小指方向延伸设定长度，将该线段延伸方向的端点作为无名指-小指凹点的关键点。