[发明专利]基于多方向中心对称局部二值模式的虹膜纹理表征方法

权利要求书

1.基于多方向中心对称局部二值模式的虹膜纹理表征方法，其特征在于，步骤如下：

步骤(1).选取5*5特征提取模板，按照特殊计算规则计算八个不同方向的加权灰度值与中心加权灰度值，计算所得的方向加权灰度值和中心加权灰度值构成特征编码模板；

步骤(2).引入中心对称编码思想，为兼顾中心加权灰度值在编码时对纹理表征的作用，重新定义加权灰度值之间的比较规则；由加权灰度值计算和重新定义的编码规则构成MDCS-LBP算子，实现虹膜纹理的表征，获得MDCS-LBP特征图；

步骤(3).采用阈值二值化的方法对MDCS-LBP特征图进行特征降维。

2.根据权利要求1所述的基于多方向中心对称局部二值模式的虹膜纹理表征方法，其特征在于，步骤(1).具体方法如下：

在5*5特征提取模板中，对选取方向上的像素点和中心像素点进行加权，再与其周围像素点进行累加取平均值得到各个方向加权灰度值和中心加权灰度值，八个方向加权灰度值与中心加权灰度值计算公式如下：

0°方向:

方向:

方向:

方向:

π方向:

方向:

方向：

方向:

中心:

式中，P_c是5*5特征提取模板的中心像素值，P_i(1≤i≤8)是以P_c为中心5*5特征提取模板内环上的像素值，Q_j(1≤j≤16)是以P_c为中心5*5特征提取模板外环上的像素值，G_w(1≤w≤8)是以P_c为中心计算所得的每个方向上的加权灰度值，G_c是计算所得的中心加权灰度值；计算所得的各方向加权灰度值和中心加权灰度值构成特征编码模板。

3.根据权利要求2所述的基于多方向中心对称局部二值模式的虹膜纹理表征方法，其特征在于，步骤(2).具体方法如下：

首先重新定义编码规则，以中心加权灰度值G_c为中心，特征编码模板被分为四组对称方向，每组对称方向先对关于中心加权灰度值G_c对称的两个方向加权灰度值进行比较生成第一位1bit编码，然后判定中心加权灰度值G_c是否处于两个方向加权灰度值之间生成第二位1bit编码，每组对称方向用2bits编码表示；由水平方向开始编码，四组对称方向生成8bits编码，从而表征局部局部的虹膜纹理信息，具体编码规则如下：

MDCS-LBP算子的计算规则如公式10所示，其中G_w为方向加权灰度值，G_c为中心加权灰度值，公式10中sgn(G_w-G_w+4)和α_w的计算如公式11和公式12所示；通过MDCS-LBP算子对虹膜图像进行纹理表征，得到MDCS-LBP特征图。

4.根据权利要求3所述的基于多方向中心对称局部二值模式的虹膜纹理表征方法，其特征在于，步骤(3).具体方法如下：

MDCS-LBP算子表征虹膜纹理信息时采用8bits编码描述局部虹膜纹理信息的变化，过高的特征维数会降低计算效率，而且也不利于虹膜识别的鲁棒性，因此采用阈值二值化对MDCS-LBP特征图进行降维，获得二值化MDCS-LBP特征图，具体降维计算公式如下：

二值化

其中，MDCS-LBP(i,j)表示MDCS-LBP特征图中位于(i,j)坐标上的像素值。