一种掌静脉识别过程手掌距离异常的检测方法与流程

本发明涉及生物识别，特别是涉及一种掌静脉识别过程手掌距离异常的检测方法。

背景技术：

1、现有掌静脉身份识别过程中，采集掌静脉图像时，因其为非接触采集方式，手掌放置具有任意性，用户的手掌距离采集设备可能较近或较远。若用户手掌距离采集设备较近，用户的手掌信息可能拍不全，导致静脉信息缺失；反之，若用户手掌距离采集设备较远，采集的图像中可能包含较多的背景区域且用户的手掌信息清晰度不够，导致静脉特征提取困难，进而影响掌静脉识别成功率。由此可见，在采集掌静脉图像时，用户手掌与采集设备保持一个合适的距离对掌静脉识别的成功率至关重要。如何对用户手掌与采集设备距离异常进行检测是本领域技术人员亟需要解决的问题。

技术实现思路

1、本发明主要提供一种掌静脉识别过程手掌距离异常的检测方法，可以准确检测出用户手掌与采集设备距离异常，进而提示用户将手掌放置在合适的距离。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明涉及一种掌静脉识别过程手掌距离异常的检测方法，其包括以下步骤：

4、步骤1.对掌静脉图像进行填充处理，填充后的掌静脉图像的尺寸为d×d；

5、步骤2.将填充后的掌静脉图像分割为3个同心方形环区域；

6、步骤3.分别求取3个方形环区域的像素平均值，将像素平均值按照从大到小的顺序排列，其对应的方形环状区域分别为第一检测区、第二检测区和第三检测区；

7、步骤4.分别计算第一检测区、第二检测区和第三检测区有效像素点的个数；

8、步骤5.根据有效像素点的个数计算有效像素点在掌静脉图像上的比例，根据所述比例判断用户手掌放置距离是否异常。

9、优选地，所述步骤4分别计算第一检测区、第二检测区和第三检测区有效像素点的个数包括：

10、步骤4.1利用最大类间方差法分别求取第一检测区、第二检测区和第三检测区的分离阈值o1、o2、o3;

11、步骤4.2.获取第一检测区中像素值大于o1的像素点的像素均值a1h，获取第二检测区中像素值大于o2的像素点的像素均值a2h，获取第三检测区中像素值大于o3的像素点的像素均值a3h；

12、步骤4.3.设定第一检测区判断阈值th1，若o1＞th1，构建第一检测区的非零像素直方图，并根据非零像素直方图和分离阈值o1确定第一检测区有效像素点的个数；反之若o1≤th1，统计第一检测区内有效像素点的个数，所述有效像素点的像素值大于a1h；

13、步骤4.4.设定第二检测区判断阈值th2，th2=o1/2，若o2＞th2，构建第二检测区的非零像素直方图，并根据非零像素直方图和分离阈值o2确定第二检测区有效像素点的个数；反之若o2≤th2，统计第二检测区内有效像素点的个数，所述有效像素点的像素值大于a2h；

14、步骤4.5.设定第三检测区判断阈值th3，th3=o2/2，若o3＞th3，构建第二检测区的非零像素直方图，并根据非零像素直方图和分离阈值o3确定第三检测区有效像素点的个数；反之若o3≤th3，统计第二检测区内有效像素点的个数，所述有效像素点的像素值大于a3h。

15、优选地，所述步骤4.3中根据非零像素直方图和分离阈值o1确定第一检测区有效像素点的个数为：根据第一检测区的非零像素直方图计算像素值小于o1的相邻两个像素值像素点个数的差值，选择差值绝对值最大的两个像素值中较大的像素值，记为a1m；取a1q=o1/2，比较a1m与a1q的大小，取较小值记为a1min，统计第一检测区内有效像素点的个数，所述有效像素点的像素值大于a1min。

16、优选地，所述步骤4.4中根据非零像素直方图和分离阈值o2确定第二检测区有效像素点的个数为：根据第二检测区的非零像素直方图计算像素值小于o2的相邻两个像素值像素点个数的差值，选择差值绝对值最大的两个像素值中较大的像素值，记为a2m；取a2q=o2/2，比较a2m与a2q的大小，取较小值记为a2min，统计第二检测区内有效像素点的个数，所述有效像素点的像素值大于a2min。

17、优选地，所述步骤4.5中根据非零像素直方图和分离阈值o3确定第三检测区有效像素点的个数为：根据第三检测区的非零像素直方图计算像素值小于o3的相邻两个像素值像素点个数的差值，选择差值绝对值最大的两个像素值中较大的像素值，记为a3m；取a3q=o3/2，比较a3m与a3q的大小，取较小值记为a3min，统计第三检测区内有效像素点的个数，所述有效像素点的像素值大于a3min。

18、优选地，所述步骤5中有效像素点在掌静脉图像上的比例为第一检测区、第二检测区和第三检测区有效像素点个数之和与未填充的掌静脉图像像素点个数的比值。

19、优选地，所述步骤5根据所述比例判断用户手掌放置距离是否异常为：设定第一比例阈值，若所述比例大于第一比例阈值，则判断手掌距离过近；设定第二比例阈值，若所述比例小于第二比例阈值，则判断手掌距离过远。

20、优选地，所述步骤1对掌静脉图像进行填充处理为：获取掌静脉图像的行数m和列数n，取m和n中的较大值记为d，在掌静脉图像的边缘填充像素值为0的像素点使得掌静脉图像的尺寸为d×d。

21、优选地，所述步骤2将填充后的掌静脉图像分割为3个同心方形环区域的公式为：

22、，

23、，

24、len=d/3

25、公式中，is、im、ib分别为3个方形环区域，和分别为掌静脉图像中心点的行坐标和列坐标，x和y分别为掌静脉图像像素点的行坐标和列坐标，i(x,y)为像素点(x,y)的像素值。

26、优选地，在进行步骤1对掌静脉图像进行填充处理前还包括：设定第一检测阈值和第二检测阈值，计算掌静脉图像的像素平均值，若所述像素平均值小于第一检测阈值或大于第二检测阈值，则判断用户手掌放置距离异常，提示用户重新采集掌静脉图像。

27、本发明涉及的掌静脉识别过程手掌距离异常的检测方法，将掌静脉图像划分为3个检测区，求取每个检测区内有效像素点的数量，并计算有效像素点数量在掌静脉图像上所占的比例，根据所述比例来判断手掌与采集设备的距离是否异常，并在异常时及时提示用户调整手掌位置，可以避免手掌与采集设备距离过近或者过远而导致的掌静脉识别率较低的问题。

技术特征：

1.一种掌静脉识别过程手掌距离异常的检测方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的掌静脉识别过程手掌距离异常的检测方法，其特征在于，所述步骤4分别计算第一检测区、第二检测区和第三检测区有效像素点的个数包括：

3.根据权利要求2所述的掌静脉识别过程手掌距离异常的检测方法，其特征在于，所述步骤4.3中根据非零像素直方图和分离阈值o1确定第一检测区有效像素点的个数为：根据第一检测区的非零像素直方图计算像素值小于o1的相邻两个像素值像素点个数的差值，选择差值绝对值最大的两个像素值中较大的像素值，记为a1m；取a1q=o1/2，比较a1m与a1q的大小，取较小值记为a1min，统计第一检测区内有效像素点的个数，所述有效像素点的像素值大于a1min。

4.根据权利要求2所述的掌静脉识别过程手掌距离异常的检测方法，其特征在于，所述步骤4.4中根据非零像素直方图和分离阈值o2确定第二检测区有效像素点的个数为：根据第二检测区的非零像素直方图计算像素值小于o2的相邻两个像素值像素点个数的差值，选择差值绝对值最大的两个像素值中较大的像素值，记为a2m；取a2q=o2/2，比较a2m与a2q的大小，取较小值记为a2min，统计第二检测区内有效像素点的个数，所述有效像素点的像素值大于a2min。

5.根据权利要求2所述的掌静脉识别过程手掌距离异常的检测方法，其特征在于，所述步骤4.5中根据非零像素直方图和分离阈值o3确定第三检测区有效像素点的个数为：根据第三检测区的非零像素直方图计算像素值小于o3的相邻两个像素值像素点个数的差值，选择差值绝对值最大的两个像素值中较大的像素值，记为a3m；取a3q=o3/2，比较a3m与a3q的大小，取较小值记为a3min，统计第三检测区内有效像素点的个数，所述有效像素点的像素值大于a3min。

6.根据权利要求1所述的掌静脉识别过程手掌距离异常的检测方法，其特征在于，所述步骤5中有效像素点在掌静脉图像上的比例为第一检测区、第二检测区和第三检测区有效像素点个数之和与未填充的掌静脉图像像素点个数的比值。

7.根据权利要求1所述的掌静脉识别过程手掌距离异常的检测方法，其特征在于，所述步骤5根据所述比例判断用户手掌放置距离是否异常为：设定第一比例阈值，若所述比例大于第一比例阈值，则判断手掌距离过近；设定第二比例阈值，若所述比例小于第二比例阈值，则判断手掌距离过远。

8.根据权利要求1所述的掌静脉识别过程手掌距离异常的检测方法，其特征在于，所述步骤1对掌静脉图像进行填充处理为：获取掌静脉图像的行数m和列数n，取m和n中的较大值记为d，在掌静脉图像的边缘填充像素值为0的像素点使得掌静脉图像的尺寸为d×d。

9.根据权利要求8所述的掌静脉识别过程手掌距离异常的检测方法，其特征在于，所述步骤2将填充后的掌静脉图像分割为3个同心方形环区域的公式为：

10.根据权利要求1所述的掌静脉识别过程手掌距离异常的检测方法，其特征在于在进行步骤1对掌静脉图像进行填充处理前还包括：设定第一检测阈值和第二检测阈值，计算掌静脉图像的像素平均值，若所述像素平均值小于第一检测阈值或大于第二检测阈值，则判断用户手掌放置距离异常，提示用户重新采集掌静脉图像。

技术总结
本发明涉及一种掌静脉识别过程手掌距离异常的检测方法，属于生物识别技术领域，包括以下步骤：对掌静脉图像进行填充处理，填充后的掌静脉图像的尺寸为d×d；将填充后的掌静脉图像分割为3个同心方形环区域；分别求取3个方形环区域的像素平均值，将像素平均值按照从大到小的顺序排列，其对应的方形环状区域分别为第一检测区、第二检测区和第三检测区；分别计算第一检测区、第二检测区和第三检测区有效像素点的个数；根据有效像素点的个数计算有效像素点在掌静脉图像上的比例，根据所述比例判断用户手掌放置距离是否异常。本发明的方法可以准确检测出用户手掌与采集设备距离异常，进而提示用户将手掌放置在合适的距离。

技术研发人员：罗秋伟,李学双,赵国栋,蓝师伟
受保护的技术使用者：北京圣点云信息技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17