一种改进型圆盘法提取手形特征点的新方法 - 云南大学.pdf

云南大学学报（自然科学版），２０１５，３７（６）：８０５～８１０ ＤＯＩ：１０．７５４０／ｊ．ｙｎｕ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｙｕｎｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ 一种改进型圆盘法提取手形特征点的新方法∗ １ １ ２ １ １ １ 刘元龙 ，李海燕 ，唐一吟 ，余鹏飞 ，陈建华 ，张榆锋 （１．云南大学 信息学院，云南 昆明　 ６５００９１；２．昆明医科大学第三附属医院乳腺外科，云南 昆明　 ６５０１０６） 摘要：现有手形指根和指尖点提取方法对手形图像有较高的摆放要求．针对自然摆放的手形图像，提出一 种改进的圆盘法算法提取手形特征点．首先，利用数码相机对手形图像进行采样并进行灰度化与二值化；然后， 提取手形图像的单像素轮廓；最后，提出改进型的圆盘法提取手形图像的指尖点和谷点．通过对包含 １５５人共 ３１０副手形图像的验证，实验结果表明，提出的算法与方法可有效提取单像素手形轮廓线，对手形图像的指尖 点与谷点的正确提取率分别为９５．６％和９４．８％．提出的方法克服了传统圆盘法提取高分辨率手形图像特征点效 率低的缺陷，避免手指张开程度对算法可靠性的影响，体现了方法的优越性． 关键词：手形图像；指尖点和谷点；改进型圆盘法；左右手判定 － － － 中图分类号：ＴＰ ３９１．１　 　 文献标志码：Ａ　 　 文章编号：０２５８ ７９７１（２０１５）０６ ０８０５ ０６ 　 　 手形识别技术在门禁、考勤等系统以及疾病的 会导致特征点定位速度慢，降低算法的效率． 诊断方面发挥着举足轻重的作用．手形识别的基本 为了避免上述采样及特征点定位的缺点，本文 步骤包括图像采样、图像预处理、特征点提取等．目 提出了一种改进型的圆盘法算法对非接触式、自然 前常见的手形采样方法主要有：扫描式、固定栓式 张开的手掌图像精确的提取指尖点和指根点（谷 和接触式．扫描方法要求用户将手掌放在下边安装 点）．算法使用数码相机对手掌图像进行采样，然后 有摄像头的玻璃上，这种方法会引起手形轮廓及手 对手形图像灰度化、二值化、滤波及提取手形图像 纹纹路轻微变形，对研究的结果造成一定的偏 的单像素轮廓；最后，提出改进型的圆盘法提取手 ［１］ 差 ．固定栓的方法在手指与手指之间设置相应的 形图像的指尖点和谷点． 固定栓，使手指尖分开一定的角度．这种测量方法 １　 手形特征提取算法流程 比较精确，不需要进行图像校准，但是会让用户产 － － ［２ ４］ ［５ ７］ 生一定的抵触情绪 ．接触式 避免了距离因 本文方法从图像采集到特征点的准确标记，包 ［１３］ 素的影响，采用玻璃板面采集图像，采集的图像容 括以下步骤 ： 易畸变． （１） 用数码相机采样首张图像．为了便于后续 为有效提取手形特征点，Ｈａｎ［３，５，８］等提出了曲 的图像处理，选取黑色背景，以利于噪声的滤除及 率法．曲率法根据指尖点和指根点处的曲率与左右 手形轮廓提取； 两侧点的曲率的差别来寻找指尖点和指根点区 （２） 手形图像预处理，完成采集图像的灰度化