人耳识别技术:图像归一化与长轴标记法

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"人耳识别图像的识别及归一化技术是生物识别领域的一个重要分支,尤其在安全和法律领域有显著的应用价值。本文详细探讨了人耳识别系统中的图像处理技术,特别是图像归一化的策略,以提高识别的精度和效率。作者高淑欣和穆志纯来自北京科技大学信息工程学院,他们的研究得到了国家自然科学基金的支持。 文章指出,人耳识别系统的关键步骤之一是图像的自动归一化,这是为了确保特征提取的有效性和合理性。他们提出了一种创新的外耳长轴标记方法,这种方法利用外耳的长轴作为基准,将不同大小和方向的人耳图像统一到一个标准尺度和角度,从而减少因个体差异造成的识别难度。 在实现这一方法的过程中,研究人员采用了主动形状模型(Active Shape Model, ASM)来自动搜索和匹配人耳的轮廓。通过对ASM算法的改进,他们调整了模型的初始位置,使其能更快、更准确地找到耳廓的边缘,优化了归一化过程。实验结果显示,改进后的ASM算法在收敛速度和定位精度上都有显著提升。 此外,所提出的归一化方法成功地将人耳图像标准化,为后续的特征识别提供了稳定的基础。这不仅提高了识别的准确性,也增强了系统的鲁棒性,使得人耳识别技术在实际应用中更具可靠性。 人耳识别中的图像归一化是一个关键的技术环节,通过有效的归一化策略,可以克服人耳形状的多样性,提高整体识别系统的性能。这一研究对于推动人耳识别技术的发展,尤其是在刑侦、身份验证等领域具有重要的理论和实践意义。"
2011-05-02 上传
人耳识别技术是一种新的生物特征识别技术,由于人耳独特的生理特征结构和生理位置,以及其不受外界环境(刺激)和内心活动对生物特征体影响的特点,逐渐引起同领域研究人员的广泛关注。本文主要从人耳图像的特征提取技术方面进行探索与研究。 人耳图像的特征提取是整个识别过程的核心环节。本文的工作主要是围绕如何提取人耳的局部特征和几何特征及如何将这些特征应用于人耳识别等问题展开的,主要工作有: 1)针对人耳图像存在大量相似纹理,直接应用SIFT描述子进行特征点匹配会产生大量误匹配的情况,提出了利用基于全局上下文信息的SIFT描述子进行图像匹配的方法。结合全局上下文信息的SIFT描述子不仅保持了SIFT描述子对图像尺度、旋转、光照变化和图像噪声的良好性能,而且可以较好地对相似纹理区域进行辨别分析。实验结果表明,基于结合全局上下文信息的SIFT描述子的图像匹配算法可有效避免相似纹理区域特征点之间的误匹配,提高了人耳图像匹配的效率。 2)针对已有的人耳几何特征提取方法受姿态变化影响都较为严重的情况,本文提出了一种基于射影不变量的人耳特征提取方法。首先,检测人耳长轴上的五个边缘特征点,然后,任取其中的4个边缘特征点并计算它们之间的交比,可得到5个交比值。最后,将计算出的5个交比值联合起来,构造成人耳特征向量。实验结果表明,与利用特征点长度比值作为人耳几何特征的识别方法相比,基于射影不变量的人耳识别方法对人耳姿态变化具有更好的鲁棒性。 3)为了进一步提高识别率,本文将基于结合全局上下文信息SIFT描述子的图像匹配方法与基于射影不变量的人耳几何特征提取方法结合起来用于人耳识别,并通过大量的实验验证了该方法的有效性。