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中国科技论文在线 旋转平移不变的手掌图像ROI 定位方法 1 1 1 唐海伟 徐晓哲 刘玉山 1 兰州大学信息科学与工程学院,兰州（730000） Tanghw07@ 摘 要：随着生物认证技术的不断发展，人们越来越重视对掌纹识别技术的研究，而手掌图 像感兴趣区域（ROI）的定位是掌纹识别技术的关键环节之一。本文提出了一种掌纹图像ROI 定位方法，该方法利用数字图像处理中的膨胀、腐蚀、旋转、平移等算法精确定位指尖、各 手指之间的谷点、腕点和腕心，进而实现对手掌图像 ROI 的精确定位。该方法可以在定位 ROI 时，自动识别要处理的图像采集于左手还是右手，大大提高了掌纹识别的便利性。实验 结果证明了该方法的有效性。 关键词：掌纹识别 感兴趣区域腐蚀 中国分类号：TP391.41 1．引言 传统的身份识别方法主要有：钥匙、通行证、密码、口令等，这些身份认证方法容易丢 失、遗忘、或被人破解、复制，而生物认证技术很好的克服了上述缺点。随着人们对身份认 [1] 证技术的安全性和便利性的要求越来越高，生物认证技术越来越受到众多研究者的关注 。 现阶段，指纹、脸型、声音、虹膜、手形等生物特征都被广泛应用于身份验证，这些特征识 别相对于传统的识别方法在安全性等方面有了很大的提高，但是在采样和识别上仍然存在诸 多局限。例如在目前比较成熟的指纹识别技术中，由于部分手工劳动者和老年人的指纹不清 [2] 晰，对他们的指纹采样存在很大的困难 。与这些生物特征相比，掌纹特征具有唯一性，即 [3] 使是双胞胎的掌纹也不相同 。而且掌纹有着比指纹等更丰富的特征，对采集和处理设备的 要求不高，而且采集过程相对简单，因此近年来，基于掌纹的生物识别技术受到了广泛的关 [4] 注 ，许许多多的研究人员致力于掌纹识别技术的研究。掌纹信息主要集中在掌心的一个很 小的区域内,这个区域通常被称为感兴趣区域 (ROI, Region of Interest) [5] 。在基于掌纹的生物 识别技术中，ROI 的定位是该技术的关键。本文提出了一种精确定位掌纹图像 ROI 的方法。 现有的 ROI 定位方法大多需要辅助设备来固定手掌的位置，采用本研究所提出的方法定位 ROI，在采集图像时不需要使用辅助设备。同时由于每个人的左、右手掌纹特征都是大不相 同，在图像比对时，必须区分图像是左手图像还是右手图像。传统的ROI 定位方法不能区分 图像是采集于左手还是右手，只能在采集图像时加以限制，而使用本方法在定位ROI 时可以 自动识别所要处理的图像是左手图像还是右手图像，所以在采集图像时不必局限于左手或者 右手，进一步加强了掌纹识别的实用性和便利性。 2．图像预处理 图1 所示为用数码相机采集的手掌图像，在对获取的手掌图像进行预处理时，首先把将 掌纹图像的来源有两种： 要处理的图像转化为二值图像，然后将手掌图像从背景中提取出来。 1 中国科技论文在线 联机图像和脱机图像，联机图像是指实时采集的图像，脱机图像是指用扫描仪扫描的图像以 及用数码相机拍摄的图像等，本文所处理图像的是数码相机拍摄的图像。这些图像一般都是 [6] 彩色的，在开始处理之前，先要把它们转化为灰度图。灰度图转化公式 ： G =0.299R+0.587G+0.114B r 将手掌图像转换为灰度图像后，为了方便对手掌图像进行分析定位，需要