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本技术涉及一种基于地形点分类的指静脉特征提取及识别方法和装置，该方法包括以下步骤：1）采用多尺度高斯滤波器抽取不同尺度的指静脉图像信息；2）分别对指静脉图像进行图像尺寸归一化处理；
3）对指静脉图像进行边界裁剪；4）基于数字高程模型中的连接性值和曲率微分两个局部参数对指静脉
图像进行地形特性点提取，对地形特性点进行分类，获取指静脉特征；5）对指静脉特征进行特征装配；6）对指静脉特征进行平移校准纠正；7）对注册指静脉特征和验证指静脉图像的重叠区域进行滑窗相似度计算，完成注册指静脉特征和验证指静脉图像的比对。本技术解决了现有指静脉技术对于低质量、存在缩放和旋转的指静脉图像的识别效果不佳的问题。
技术要求
1.一种基于地形点分类的指静脉特征提取及识别方法，其特征在于：其包括以下步骤：
1）采集注册指静脉图像和验证指静脉图像，采用多尺度高斯滤波器抽取不同尺度的指静脉图像信
息；
2）分别对抽取到的不同高斯尺度下的注册指静脉图像和验证指静脉图像进行图像尺寸归一化处理；3）分别对归一化处理后的注册指静脉图像和验证指静脉图像进行边界裁剪；
4）基于数字高程模型中的连接性值和曲率微分两个局部参数对裁剪后的注册指静脉图像和验证指静
脉图像进行地形特性点提取，对地形特性点进行分类，获取注册指静脉图像的注册指静脉特征和验证指静脉图像的验证指静脉特征；
5）对不同高斯尺度下的注册指静脉特征和验证指静脉特征进行特征装配；6）对注册指静脉特征和验证指静脉特征进行平移校准纠正；
7）对校准纠正后的指静脉特征的重叠区域进行滑窗相似度计算，当相似度大于设定的阈值时表示比
对成功，否则表示比对失败。
2.根据权利要求1所述的基于地形点分类的指静脉特征提取及识别方法，其特征在于：所述步骤1）中
采用多尺度高斯滤波器抽取不同尺度的指静脉图像信息的计算公式为：
公式中，
PGk (i,j)为抽取的第k个高斯尺度下的指静脉图像数据；
P(i,j)为采集的指静脉图像数据，指静脉图像数据包括注册指静脉图像或验证指静脉图像数据；Gk (x,y)为第k个高斯模板函数；δk为第k个高斯模板函数的标准差；(i,j)为像素坐标；
x为高斯模板x轴像素坐标；y为高斯模板y轴像素坐标。
3.根据权利要求2所述的基于地形点分类的指静脉特征提取及识别方法，其特征在于：所述步骤2）中
采用双线性插值方法进行尺寸归一化，计算公式为：
公式中，BPGk (m,n)为第k个高斯尺度下的指静脉图像的尺寸归一化后的图像数据。
4.根据权利要求1所述的基于地形点分类的指静脉特征提取及识别方法，其特征在于：所述步骤4）中
进行地形特性点提取包括进行四连接和八连接的特性信息提取，四连接是指当前格网的周围四个方向相邻格点连接，八连接是指当前格网的周围八个方向相邻格点连接，其具体步骤包括：
4.1）对输入的指静脉图像进行0值的边界扩充；
4.2）对指静脉图像进行四连接时的四向连接性值和曲率微分参数进行计算；4.3）对指静脉图像进行八连接时的八向连接性值和曲率微分参数进行计算；
4.4）利用指静脉图像的四连接时的四向连接性值和曲率微分参数进行指静脉图像的四连接特征提
取；
4.5）利用指静脉图像的八连接时的八向连接性值和曲率微分参数进行指静脉图像的八连接特征提
取。
5.根据权利要求4所述的基于地形点分类的指静脉特征提取及识别方法，其特征在于：所述步骤4.2）
中，四连接时的四向连接性值的计算公式为：
四连接时的曲率微分参数的计算公式为：
公式（4）和（5）中的m为中心点八向邻接格点中的某格点编号，CN[4,k] i,j为第k个高斯尺度下的指静脉图像的四连接时的四向连接性值，CC[4,k]i,j为第k个高斯尺度下的指静脉图像的四连接时的曲率微分，参数ym的计算方法如下：
设置四连接时的中心格网单元的指静脉图像的灰度值H0，设其周围八个点的编号分别为H1、H2 、H3、H4 、H5 、H6 、H7 和H8，如果Hm≥H0，则ym=1；如果Hm 八连接时的曲率微分参数的计算公式为： 公式（6）和（7）中m为中心点八向邻接格点中的某格点编号，为中心点八向邻接格 点中的第m 个格点的参数值，CN[8,k]i,j为第k个高斯尺度下的指静脉图像的八连接时的八 向连接性 值，CC[8,k]i,j为第k个高斯尺度下的指静脉图像的八连接时的曲率微分，参数ym 的计算方法如下：设置中心格网单元的指静脉图像的灰度值H0，设其周围八个点的编号分别为H1、H2 、H3、H4、 H5、H6 、H7 和H8，则如果Hm≥H0，则ym=1；如果Hm 6.根据权利要求5所述的基于地形点分类的指静脉特征提取及识别方法，其特征在于：所述步骤4.4） 中，四连接特征提取的具体方式为： 由局部区域的曲率均值动态或全局区域的曲率均值计算第k个高斯尺度下的指静脉图像的四连接曲率的阈值T[4,k]1和T[4,k]2； 若四向连接性值和曲率微分参数满足以下条件，则表示指静脉图像的第i行和第j列所处的地形特征为四连接山顶点， 若四向连接性值和曲率微分参数满足以下条件，则表示指静脉图像的第i行和第j列所处的地形特征为四连接洼地点， 若四向连接性值和曲率微分参数满足以下条件，则表示指静脉图像的第i行和第j列所处的地形特征为四连接山脊点， 若四向连接性值和曲率微分参数满足以下条件，则表示指静脉图像的第i行和第j列所处的地形特征为四连接山谷点， 若四向连接性值和曲率微分参数满足以下条件，则表示指静脉图像的第i行和第j列所处的地形特征为四连接上斜坡点， 若四向连接性值和曲率微分参数满足以下条件，则表示指静脉图像的第i行和第j列所处的地形特征为四连接下斜坡点， 若四向连接性值和曲率微分参数满足以下条件，则表示指静脉图像的第i行和第j列所处的地形特征为四连接鞍部点， 所述步骤4.5）中，八连接特征提取的具体方式为： 由局部区域的曲率均值动态或全局区域的曲率均值计算第k个高斯尺度下的指静脉图像的四连接曲率的阈值T[8,k]1和T[8,k]2； 若八向连接性值和曲率微分参数满足以下条件，则表示指静脉图像的第i行和第j列所处的地形特征为八连接山顶点， 若八向连接性值和曲率微分参数满足以下条件，则表示指静脉图像的第i行和第j列所处的地形特征为八连接洼地点， 若八向连接性值和曲率微分参数满足以下条件，则表示指静脉图像的第i行和第j列所处的地形特征为八连接山脊点， 若八向连接性值和曲率微分参数满足以下条件，则表示指静脉图像的第i行和第j列所处的地形特征为八连接山谷点， 若八向连接性值和曲率微分参数满足以下条件，则表示指静脉图像的第i行和第j列所处的地形特征为八连接上斜坡点， 若八向连接性值和曲率微分参数满足以下条件，则表示指静脉图像的第i行和第j列所处的地形特征为八连接下斜坡点， 若八向连接性值和曲率微分参数满足以下条件，则表示指静脉图像的第i行和第j列所处的地形特征为八连接鞍部点，
基于地形点分类的指静脉特征提取及识别方法和设备的制作技术
