一种非接触式的掌静脉区域识别方法、系统及存储介质与流程

1.本发明涉及生物识别技术领域，尤其涉及一种非接触式的掌静脉区域识别方法、系统及存储介质。


背景技术：

2.生物特征识别技术是通过计算机利用人体所固有的生理特征(指纹、虹膜、面相、dna等)或行为特征(步态、击键习惯等)来进行个人身份鉴定的技术。在这些生物特征识别技术中，由于指纹识别具有很强的唯一性、稳定性、易用性等特点，应用极为广泛。但是，在指纹识别中，要求使用者在录入指纹时保持手指洁净、光滑、任何存在于指纹上的脏东西或者污点都能给识别带来困难，且指纹易于伪造，甚至出现一种用硅树脂制造的克隆指纹，导致指纹识别技术的安全系数比较低。因此更为独特且难以伪造的静脉识别进入了人们的视野，但是，由于掌静脉可获取的特征信息比较多，掌静脉特征的采集难度也激增。
3.手掌静脉识别技术发展最大的难点和识别认证的首要关键点就是手掌定位。而现在市面上的手掌静脉识别技术的技术原理为：采用摄像头识别手指间的点进行连线，然后向另一边划90度所确认的正方形区域，因此存在以下缺点：
4.(1)实际体验中，每个人的手掌尺寸不同、静脉识别时手掌姿势也千奇百怪，因此难以有效识别到手掌的指间的定位凹点，导致掌静脉的识别效率过低、用户体验感较差。
5.(2)因为掌静脉的识别局限性较大(需要对准放置位置、方向)，用户由度低，加大了人们学习使用产品的难度和时间，严重影响了产品用户的体验感。


技术实现要素：

6.本发明提供一种非接触式的掌静脉区域识别方法、系统及存储介质，解决了现有的掌静脉识别技术自由度低、识别效率差的技术问题。
7.为解决以上技术问题，本发明提供一种非接触式的掌静脉区域识别方法，包括步骤：
8.s1、获取前端采集设备所采集的静脉扫描图像，并进行图像预处理；
9.s2、根据所述前端采集设备确定预设中心点；
10.s3、根据所述预设中心点进行边缘检测，确定所述静脉扫描图像中的感兴趣区域；
11.s4、根据所述感兴趣区域，从所述静脉扫描图像中划分出掌静脉图像。
12.本基础方案在进行掌静脉识别时，先对获取到的静脉扫码图像进行图像预处理，以提高后期图像识别的准确率；根据前端采集设备确定预设中心点进行边缘检测，确定静脉扫描图像中的感兴趣区域，可根据实际采集图像动态提取感兴趣区域，从而提高从静脉扫描图像中划分出掌静脉图像的准确率，提高用户的掌型识别自由度，通过快速提取掌静脉图像提高掌静脉识别效率，给予用户良好的使用体验。
13.在进一步的实施方案中，所述步骤s1包括：
14.s11、获取前端采集设备所采集的静脉扫描图像；
15.s12、对所述静脉扫描图像进行otsu滤波处理，获取手掌轮廓。
16.本方案在进行感兴趣区域提取之前，对静脉扫描图像进行otsu滤波处理，可将前景与背景分割开，突出手掌轮廓，避开背景中无关因素对掌静脉识别的干扰。
17.所述步骤s2具体为：获取所述前端采集设备中摄像头的图像坐标，将所述图像坐标定义为预设中心点。
18.本方案以前端采集设备中摄像头的图像坐标，将所述图像坐标定义为预设中心点，考虑到了用户的掌静脉识别习惯，从而能够尽可能地获取范围最大、且最合适的掌静脉区域，提高掌静脉识别的准确率。
19.在进一步的实施方案中，所述步骤s3包括：
20.s31、以所述预设中心点为起点，以初始半径建立圆形选框；
21.s32、根据所述圆形选框对所述静脉扫描图像进行区域框选；
22.s33、对框选区域进行边缘检测，判断所述圆形选框是否从所述静脉扫描图像中框选到掌型轮廓，若是则以当前的所述圆形选框定义感兴趣区域，若否则根据预设步进扩大所述圆形选框，直至框选到所述掌型轮廓。
23.在进一步的实施方案中，在所述步骤s33中，所述对框选区域进行边缘检测，判断所述圆形选框是否从所述静脉扫描图像中框选到掌型轮廓，具体为：对框选区域边缘区域的图像线条进行边缘检测和图像识别，判断所述圆形选框的框选边缘是否与掌型轮廓中的任一边界重合，若是则判断所述圆形选框从所述静脉扫描图像中框选到掌型轮廓。
24.本方案以预设中心点为起点、以初始半径建立圆形选框，以预设步进由内而外的向外画圆，以圆形选框的框选边缘是否与掌型轮廓中的任一边界重合作为标志，在静脉扫描图像中确定感兴趣区域，可筛选出最优范围的掌型区域用于掌静脉识别，感兴趣区域的图像质量高、数据量大，有利于掌静脉识别后续进行特征提取及比对。
25.在进一步的实施方案中，在所述步骤s1中：所述前端采集设备包括固定面板，和安装在所述固定面板中心位置的摄像头，以及以所述摄像头为中心环绕安装的多个近红外光射灯。
26.本发明还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序用于实现上述一种非接触式的掌静脉区域识别方法。其中，存储介质可以是磁碟、光盘、只读存储器(read only memory，rom)或者随机存取器(random access memory，ram)等。
27.本发明还提供一种非接触式的掌静脉识别系统，包括电性连接前端采集设备、中央控制模块，所述中央控制模块与后台数据库数据连接；
28.所述前端采集设备用于采集用户的静脉扫描图像；所述前端采集设备包括固定面板，和安装在所述固定面板中心位置的摄像头，以及以摄像头为中心环绕安装的多个近红外光射灯；
29.所述中央控制模块包括上述的一种储存介质；
30.所述后台数据库存储有掌静脉特征数据及对应的身份信息。
附图说明
31.图1是本发明实施例1提供的一种非接触式的掌静脉区域识别方法的工作流程图；
32.图2是本发明实施例1或3提供的前端采集设备的结构示意图；
33.图3是本发明实施例1提供的感兴趣区域的划定示意图；
34.图4是本发明实施例1提供的一种非接触式的掌静脉区域识别系统的工系统框架图。
具体实施方式
35.下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本发明的限定，包括附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制，因为在不脱离本发明精神和范围基础上，可以对本发明进行许多改变。
36.实施例1
37.本发明实施例提供的一种非接触式的掌静脉区域识别方法，如图1、图2、图3所示，在本实施例中，包括步骤：
38.s1、获取前端采集设备所采集的静脉扫描图像，并进行图像预处理，包括步骤s11～s12：
39.s11、获取前端采集设备所采集的静脉扫描图像；
40.在本实施例中，前端采集设备包括固定面板，和安装在固定面板中心位置的摄像头，以及以摄像头为中心环绕安装的多个近红外光射灯。
41.在进行掌静脉识别时，手掌可以指向任意方向，对准摄像头，即图2中的十字连线交叉点中心，悬空放置，即可获取可用的静脉扫描图像。
42.s12、对静脉扫描图像进行otsu滤波处理，获取手掌轮廓。
43.本实施例在进行感兴趣区域roi提取之前，对静脉扫描图像进行otsu滤波处理，可将前景与背景分割开，突出手掌轮廓，避开背景中无关因素对掌静脉识别的干扰。
44.s2、根据前端采集设备确定预设中心点，具体为：获取前端采集设备中摄像头的图像坐标，将图像坐标定义为预设中心点。
45.本实施例以前端采集设备中摄像头的图像坐标，将图像坐标定义为预设中心点，考虑到了用户的掌静脉识别习惯，从而能够尽可能地获取范围最大、且最合适的掌静脉区域，提高掌静脉识别的准确率。
46.s3、根据预设中心点进行边缘检测，确定静脉扫描图像中的感兴趣区域roi，包括步骤s31～s33：
47.s31、以预设中心点为起点，以初始半径建立圆形选框；
48.s32、根据圆形选框对静脉扫描图像进行区域框选；
49.s33、对框选区域进行边缘检测，判断圆形选框是否从静脉扫描图像中框选到掌型轮廓，若是则以当前的圆形选框定义感兴趣区域roi，若否则根据预设步进扩大圆形选框，直至框选到掌型轮廓。
50.其中，对框选区域进行边缘检测，判断圆形选框是否从静脉扫描图像中框选到掌型轮廓，具体为：对框选区域边缘区域的图像线条进行边缘检测和图像识别，判断圆形选框的框选边缘是否与掌型轮廓中的任一边界重合，若是则判断圆形选框从静脉扫描图像中框选到掌型轮廓。
51.在本实施例中，预设步进可根据处理器精度和用户需求进行设置。
52.本方案以预设中心点为起点、以初始半径建立圆形选框，以预设步进由内而外的
向外画圆，以圆形选框的框选边缘是否与掌型轮廓中的任一边界重合作为标志，在静脉扫描图像中确定感兴趣区域roi，可筛选出最优范围的掌型区域用于掌静脉识别，感兴趣区域roi的图像质量高、数据量大，有利于掌静脉识别后续进行特征提取及比对。
53.s4、根据感兴趣区域roi，从静脉扫描图像中划分出掌静脉图像。
54.本发明实施例在进行掌静脉识别时，先对获取到的静脉扫码图像进行图像预处理，以提高后期图像识别的准确率；根据前端采集设备确定预设中心点进行边缘检测，确定静脉扫描图像中的感兴趣区域roi，可根据实际采集图像动态提取感兴趣区域roi，从而提高从静脉扫描图像中划分出掌静脉图像的准确率，提高用户的掌型识别自由度，通过快速提取掌静脉图像提高掌静脉识别效率，给予用户良好的使用体验。
55.实施例2
56.本发明实施例还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序用于实现上述实施例1提供的一种非接触式的掌静脉区域识别方法。其中，存储介质可以是磁碟、光盘、只读存储器(read only memory，rom)或者随机存取器(random access memory，ram)等。
57.实施例3
58.在本实施例附图出现的附图标记包括：前端采集设备1，固定面板11、摄像头12、近红外光射灯13；中央控制模块2，后台数据库3。
59.本发明实施例还提供一种非接触式的掌静脉识别系统，参见图2、图4，包括电性连接前端采集设备1、中央控制模块2，中央控制模块2与后台数据库3数据连接；
60.前端采集设备1用于采集用户的静脉扫描图像；
61.在本实施例中，前端采集设备1包括固定面板11，和安装在固定面板11中心位置的摄像头12，以及以摄像头12为中心环绕安装的多个近红外光射灯13；
62.中央控制模块2用包括上述实施例2中的一种储存介质，用于执行实施例1中的步骤s1～s4，以及掌静脉特征识别和掌静脉特征对比，以实现掌静脉身份识别。
63.后台数据库3存储有掌静脉特征数据及对应的身份信息。
64.上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。