本發(fā)明涉及圖像處理，尤其涉及一種掌靜脈圖像的處理方法、系統(tǒng)及儲(chǔ)存介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、目前，在數(shù)據(jù)安全領(lǐng)域使用最廣泛的技術(shù)是基于身份數(shù)據(jù)的密碼技術(shù)，該技術(shù)將身份數(shù)據(jù)作為密鑰或者標(biāo)識(shí)進(jìn)行安全操作，但是身份數(shù)據(jù)容易被竊取、泄露，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)篡改和身份模仿。生物識(shí)別技術(shù)是繼鍵盤(pán)、指紋之后的第三代身份識(shí)別技術(shù)，是對(duì)個(gè)人進(jìn)行身份識(shí)別的最有效手段，生物識(shí)別具有不能復(fù)制和不可篡改的特點(diǎn)。生物識(shí)別技術(shù)包括指紋、掌紋、人臉、虹膜、視網(wǎng)膜、聲音等，從生物特征的采集和計(jì)算機(jī)視覺(jué)分析的方法上主要分為傳統(tǒng)的識(shí)別技術(shù)和ai模式識(shí)別技術(shù)。其中，靜脈識(shí)別技術(shù)是一種利用人的靜脈分布圖像進(jìn)行身份識(shí)別的生物識(shí)別技術(shù)，靜脈識(shí)別技術(shù)主要用人體掌靜脈，掌靜脈信息包含掌形、掌丘、掌紋、掌流圖、掌靜脈圖，識(shí)別過(guò)程中將提取到的掌靜脈信息與數(shù)據(jù)庫(kù)模板進(jìn)行比對(duì)，通過(guò)圖像特征、紋理特征、幾何特征、動(dòng)態(tài)特征、頻譜特征等的匹配，實(shí)現(xiàn)身份識(shí)別。掌靜脈識(shí)別技術(shù)可以應(yīng)用于金融、安防、社保、醫(yī)療等應(yīng)用領(lǐng)域。

2、在一種現(xiàn)有的掌靜脈采集設(shè)備的圖像采集過(guò)程中，采用專(zhuān)用的紅外攝像頭發(fā)出近紅外光，穿透皮膚并被血液中的血紅蛋白吸收，由于靜脈中血液對(duì)近紅外光的吸收較強(qiáng)，可以拍攝到掌靜脈圖像。但由于掌靜脈的形狀和指紋相似，存在局部性的特點(diǎn)，容易產(chǎn)生偽靜脈圖像，造成識(shí)別錯(cuò)誤；同時(shí)掌靜脈信息中含有手掌的幾何信息和指紋信息，導(dǎo)致掌靜脈和指紋無(wú)法分離；掌靜脈數(shù)據(jù)的信息冗余較大，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的過(guò)程中，需要存儲(chǔ)主干信息和分支圖像信息，不易提取，若直接進(jìn)行存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)量將會(huì)很大，造成掌靜脈圖像處理和存儲(chǔ)效率低下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種掌靜脈圖像的處理方法、系統(tǒng)及儲(chǔ)存介質(zhì)，以解決掌靜脈圖像處理和存儲(chǔ)效率低下的問(wèn)題。

2、第一方面，為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種掌靜脈圖像的處理方法，包括：

3、獲取待識(shí)別掌靜脈圖像；

4、根據(jù)所述待識(shí)別掌靜脈圖像，通過(guò)手型判斷算法，計(jì)算得到方向因子；

5、對(duì)所述待識(shí)別掌靜脈圖像進(jìn)行二值化處理，得到二值化掌靜脈圖像；

6、對(duì)所述二值化掌靜脈圖像，通過(guò)卷積算法，分離得到掌靜脈主干圖像和掌靜脈分支圖像；

7、根據(jù)所述掌靜脈主干圖像、所述掌靜脈分支圖像和所述方向因子，通過(guò)重組編碼算法，得到掌靜脈重組編碼；

8、將所述掌靜脈重組編碼與預(yù)先獲取的掌靜脈圖像對(duì)應(yīng)的用戶信息存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中。

9、在一種可選的實(shí)施方式中，所述根據(jù)所述待識(shí)別掌靜脈圖像，通過(guò)手型判斷算法，計(jì)算得到方向因子，包括：

10、根據(jù)所述掌靜脈圖像，提取出手指觸摸點(diǎn)坐標(biāo)和掌心坐標(biāo)；

11、根據(jù)所述手指觸摸點(diǎn)坐標(biāo)與所述掌心坐標(biāo)，計(jì)算得到一號(hào)手指向量、二號(hào)手指向量和三號(hào)手指向量；

12、根據(jù)所述一號(hào)手指向量、所述二號(hào)手指向量和所述三號(hào)手指向量，分別計(jì)算出三個(gè)向量之間的夾角余弦值；

13、根據(jù)所述夾角余弦值和預(yù)設(shè)的余弦值閾值，計(jì)算得到方向因子；

14、其中，當(dāng)所述夾角余弦值全都小于預(yù)設(shè)余弦值閾值時(shí)，方向因子為0。

15、在一種可選的實(shí)施方式中，所述對(duì)所述待識(shí)別掌靜脈圖像進(jìn)行二值化處理，得到二值化掌靜脈圖像，包括：

16、通過(guò)以下公式將所述待識(shí)別掌靜脈圖像轉(zhuǎn)換成灰度圖像：

17、

18、其中，為灰度圖像的像素灰度值， r、g和 b分別代表待識(shí)別掌靜脈圖像的像素紅、綠和藍(lán)通道強(qiáng)度；

19、通過(guò)以下公式將所述灰度圖像轉(zhuǎn)換為二值化掌靜脈圖像：

20、

21、其中，為所述二值化掌靜脈圖像的像素值，為預(yù)設(shè)灰度閾值。

22、在一種可選的實(shí)施方式中，所述對(duì)所述二值化掌靜脈圖像，通過(guò)卷積算法，分離得到掌靜脈主干圖像和掌靜脈分支圖像，包括：

23、通過(guò)以下公式計(jì)算得到卷積結(jié)果特征圖：

24、

25、其中，為卷積結(jié)果特征圖，為卷積結(jié)果特征圖上的像素坐標(biāo)，為二值化掌靜脈圖像的像素坐標(biāo)，為預(yù)設(shè)卷積核在位置的權(quán)重值，為卷積中間過(guò)程量；

26、根據(jù)所述卷積結(jié)果特征圖和預(yù)設(shè)的主干長(zhǎng)度閾值，分離得到掌靜脈主干圖像和掌靜脈分支圖像。

27、在一種可選的實(shí)施方式中，所述預(yù)設(shè)卷積核的滑動(dòng)窗口的尺寸為5×5。

28、在一種可選的實(shí)施方式中，所述根據(jù)所述掌靜脈主干圖像、所述掌靜脈分支圖像和所述方向因子，通過(guò)重組編碼算法，得到掌靜脈重組編碼，包括：

29、對(duì)所述掌靜脈主干圖像和所述掌靜脈分支圖像進(jìn)行異或操作，得到掌靜脈主干模板圖像；

30、對(duì)所述掌靜脈主干模板圖像根據(jù)所述方向因子進(jìn)行旋轉(zhuǎn)矯正，得到重組掌靜脈主干模板圖像；

31、對(duì)所述重組掌靜脈主干模板圖像進(jìn)行二值化處理，得到掌靜脈重組編碼；

32、其中，所述掌靜脈重組編碼為的矩陣，為所述重組掌靜脈主干模板圖像大小。

33、在一種可選的實(shí)施方式中，所述對(duì)所述掌靜脈主干模板圖像根據(jù)所述方向因子進(jìn)行旋轉(zhuǎn)矯正，得到重組掌靜脈主干模板圖像,包括：

34、通過(guò)以下公式計(jì)算得到重組掌靜脈主干模板圖像：

35、

36、

37、其中，為掌靜脈主干模板圖像的像素坐標(biāo),為過(guò)程中的平移像素坐標(biāo)，為掌靜脈主干模板圖像的中心點(diǎn)像素坐標(biāo)，為重組掌靜脈主干模板圖像的像素坐標(biāo)，為方向因子。

38、第二方面，本發(fā)明提供了一種掌靜脈圖像的處理系統(tǒng)，包括：

39、圖像獲取模塊，用于獲取待識(shí)別掌靜脈圖像；

40、方向因子模塊，用于根據(jù)所述待識(shí)別掌靜脈圖像，通過(guò)手型判斷算法，計(jì)算得到方向因子；

41、二值化模塊，用于對(duì)所述待識(shí)別掌靜脈圖像進(jìn)行二值化處理，得到二值化掌靜脈圖像；

42、主干分離模塊，用于對(duì)所述二值化掌靜脈圖像，通過(guò)卷積算法，分離得到掌靜脈主干圖像和掌靜脈分支圖像；

43、編碼模塊，用于根據(jù)所述掌靜脈主干圖像、所述掌靜脈分支圖像和所述方向因子，通過(guò)重組編碼算法，得到掌靜脈重組編碼；

44、存儲(chǔ)模塊，用于將所述掌靜脈重組編碼與預(yù)先獲取的掌靜脈圖像對(duì)應(yīng)的用戶信息存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中。

45、第三方面，本發(fā)明還提供了一種電子設(shè)備，包括處理器、存儲(chǔ)器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中且被配置為由所述處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述中任意一項(xiàng)所述的掌靜脈圖像的處理方法。

46、第四方面，本發(fā)明還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序，其中，在所述計(jì)算機(jī)程序運(yùn)行時(shí)控制所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)所在設(shè)備執(zhí)行上述中任意一項(xiàng)所述的掌靜脈圖像的處理方法。

47、相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果：

48、本發(fā)明公開(kāi)了一種掌靜脈圖像的處理方法、系統(tǒng)及儲(chǔ)存介質(zhì)，所述方法包括獲取待識(shí)別掌靜脈圖像；根據(jù)所述待識(shí)別掌靜脈圖像，通過(guò)手型判斷算法，計(jì)算得到方向因子；對(duì)所述待識(shí)別掌靜脈圖像進(jìn)行二值化處理，得到二值化掌靜脈圖像；對(duì)所述二值化掌靜脈圖像，通過(guò)卷積算法，分離得到掌靜脈主干圖像和掌靜脈分支圖像；根據(jù)所述掌靜脈主干圖像、所述掌靜脈分支圖像和所述方向因子，通過(guò)重組編碼算法，得到掌靜脈重組編碼；將所述掌靜脈重組編碼與預(yù)先獲取的掌靜脈圖像對(duì)應(yīng)的用戶信息存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中。本發(fā)明提出一種結(jié)合圖像分塊、卷積算法、異或運(yùn)算等技術(shù)的掌靜脈圖像處理方法，能高效提取掌靜脈主干和分支靜脈信息，并生成具有唯一性的掌靜脈id信息。同時(shí)通過(guò)手指在觸摸屏上的姿態(tài)判斷方向因子，實(shí)現(xiàn)掌靜脈信息的動(dòng)態(tài)重組，提高認(rèn)證的準(zhǔn)確性和靈活性。進(jìn)一步的，主干特征通過(guò)編碼算法編碼成矩陣存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，減少了掌靜脈信息容量。通過(guò)掌靜脈主干提取主干特征，分支靜脈信息作為驗(yàn)證信息，將分支靜脈形狀和掌靜脈主干形狀進(jìn)行異或運(yùn)算，減少信息冗余，降低計(jì)算復(fù)雜度，提高掌靜脈圖像處理和存儲(chǔ)效率。通過(guò)使用卷積算法進(jìn)行特征提取，保證了特征提取的識(shí)別效率，重組編碼與異或運(yùn)算結(jié)合，減少掌靜脈主干特征信息與分支特征信息，利用卷積算法提取分支靜脈特征的識(shí)別準(zhǔn)確度。

49、具體的，計(jì)算得到的方向因子能夠根據(jù)手指的實(shí)際觸摸狀態(tài)動(dòng)態(tài)調(diào)整，適應(yīng)不同用戶的手型和觸摸方式，同時(shí)通過(guò)計(jì)算手指向量及其夾角余弦值，簡(jiǎn)化了手型姿態(tài)的判斷過(guò)程，使得算法實(shí)現(xiàn)更為高效，減少了計(jì)算復(fù)雜度。通過(guò)與預(yù)設(shè)余弦值閾值的比較，可以有效區(qū)分手指的水平、垂直及傾斜狀態(tài)，從而為后續(xù)的圖像處理和識(shí)別提供準(zhǔn)確的姿態(tài)信息。二值化處理將圖像的像素值簡(jiǎn)化為黑白兩種狀態(tài)，減少了圖像的數(shù)據(jù)量，還使得掌靜脈的特征在圖像中更加突出，二值化圖像的計(jì)算復(fù)雜度低于彩色或灰度圖像，有助于提高算法的執(zhí)行速度，提高數(shù)據(jù)處理效率。

50、綜上，本方法可以通過(guò)考慮手掌錄入時(shí)的方向與掌靜脈主干和分支的融合編碼，在保證編碼準(zhǔn)確性的同時(shí)，提高掌靜脈圖像處理和存儲(chǔ)效率。