[发明专利]一种指纹姿态估计方法、装置和设备

权利要求书

1.一种指纹姿态估计方法，其特征在于，所述方法包括：

获取指纹采集时对手指拍摄的手指图像；

从所述手指图像中提取手指非指纹区域特征，所述手指非指纹区域特征至少包括手指轮廓、指关节纹理、指关节褶线和指甲边缘中的一种；

通过所述手指非指纹区域特征计算采集的指纹在手指上的姿态信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取指纹采集时对手指拍摄的手指图像，包括：

获取指纹采集时对手指拍摄的手指正面图像和手指侧面图像。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取指纹采集时对手指拍摄的手指正面图像和手指侧面图像，包括：

获取指纹采集设备的第一俯视图和第一侧视图；

获取手指放置在指纹采集设备时的第二俯视图和第二侧视图；

对所述第二俯视图和所述第一俯视图做差，得到所述手指正面图像；

对所述第二侧视图和所述第一侧视图做差，得到所述手指侧面图像。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述从所述手指图像中提取手指非指纹区域特征，包括：

提取所述手指正面图像的像素点集，并计算所述像素点集投影方差最大的维度方向；

从所述手指侧面图像中提取第一指关节褶线和手指边缘相交的位置像素点，并从所述手指侧面图像中提取手指与指纹采集设备接触段的两侧端点，所述第一指关节褶线是手指指尖一节与手指中节间的指关节褶线；

将所述维度方向、所述位置像素点和所述两侧端点作为所述手指非指纹区域特征。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述从所述手指侧面图像中提取第一指关节褶线和手指边缘相交的位置像素点，包括：

通过预设的卷积神经网络模块从所述手指侧面图像中识别手指指尖一节与手指中节间的所述第一指关节褶线；

获取所述手指侧面图像的边缘图像；

对所述边缘图像和所述第一指关节褶线执行相与运算，得到相与结果；

计算所述相与结果的质心位置，得到所述位置像素点。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述从所述手指侧面图像中提取手指与指纹采集设备接触段的两侧端点，包括：

通过Hough直线检测算子检测所述手指侧面图像中的直线；

从检测的直线中选取位于图像最下方的目标直线，并将所述目标直线的两侧端点作为手指与指纹采集设备接触段的两侧端点。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通过所述手指非指纹区域特征计算采集的指纹在手指上的姿态信息，包括：

计算所述两侧端点中靠近所述第一指关节褶线的端点和所述位置像素点之间的第一直线距离；

计算所述两侧端点之间的第二直线距离；

以所述位置像素点为区间起点，以所述第一直线距离和所述第二直线距离的和为区间长度确定指纹位于手指的区间范围；

基于所述维度方向确定指纹偏移角度；

将所述区间范围和所述指纹偏移角度作为所述姿态信息。

8.一种指纹姿态估计装置，其特征在于，所述装置包括：

图像采集模块，用于获取指纹采集时对手指拍摄的手指图像；

非指纹区域特征提取模块，用于从所述手指图像中提取手指非指纹区域特征，所述手指非指纹区域特征至少包括手指轮廓、指关节纹理、指关节褶线和指甲边缘中的一种；

姿态估计模块，用于通过所述手指非指纹区域特征计算采集的指纹在手指上的姿态信息。

9.一种指纹姿态估计设备，其特征在于，包括：指纹采集设备、手指摄像设备和控制器；

所述指纹采集设备用于采集指纹，所述手指摄像设备用于在指纹采集设备采集指纹时对手指进行拍摄；

所述控制器包括存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行如权利要求1-7任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机从而执行如权利要求1-7任一项所述的方法。