專利名稱：基于眉毛識(shí)別的身份鑒別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于眉毛識(shí)別的身份鑒別方法，屬于電子信息技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代社會(huì)中，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展和全球范圍內(nèi)電子商務(wù)的迅速興起，信息安全顯示出前所未有的重要性，而身份鑒別作為信息安全的一個(gè)重要方面開(kāi)始越來(lái)越受到人們的重視。身份鑒別是保證信息服務(wù)系統(tǒng)安全的必要前提，在金融、國(guó)家安全、司法、電子商務(wù)、電子政務(wù)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前，個(gè)人身份鑒別主要依靠ID卡(如身份證、工作證、智能卡、計(jì)算機(jī)標(biāo)志卡和儲(chǔ)蓄卡等)和密碼等手段，然而這些手段存在攜帶不便、容易遺失，或者由于使用過(guò)多或不當(dāng)而損壞、不可讀和密碼易被破解等諸多問(wèn)題，因此它們顯得越來(lái)越不適應(yīng)現(xiàn)代科技的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，正面臨著各種嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。同時(shí)，由于生物特征識(shí)別技術(shù)在很多方面可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)身份鑒別方法的不足，所以逐漸成為國(guó)內(nèi)外的一個(gè)研究熱點(diǎn)。
目前人們研究和使用的生物特征識(shí)別技術(shù)主要有人臉識(shí)別、虹膜識(shí)別、指紋識(shí)別、手形識(shí)別、掌紋識(shí)別、人耳識(shí)別、簽名識(shí)別、聲音識(shí)別、步態(tài)識(shí)別等等。本申請(qǐng)的發(fā)明人通過(guò)大量的文獻(xiàn)檢索表明，盡管在一些人臉識(shí)別系統(tǒng)中或多或少地使用了眉毛特征以提高人臉識(shí)別的正確率，但是直接利用眉毛圖像進(jìn)行身份鑒別的方法還未見(jiàn)報(bào)道。由于眉毛只是人臉圖像中的很小一部分，其中的細(xì)節(jié)在人臉圖像中通常沒(méi)有被詳細(xì)地記錄，所以在人臉識(shí)別中只能大致使用眉毛的輪廓信息，而眉毛圖像中那些對(duì)身份識(shí)別具有重要意義的細(xì)節(jié)特征則難于被充分地使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于眉毛識(shí)別的身份鑒別方法，該方法直接利用眉毛識(shí)別進(jìn)行身份鑒別，它能夠充分利用眉毛中的輪廓和紋理等細(xì)節(jié)信息進(jìn)行身份鑒別。眉毛識(shí)別不僅是人臉識(shí)別的一種重要補(bǔ)充，而且還可能在某些應(yīng)用中取代人臉識(shí)別而成為一種嶄新的、獨(dú)立的生物特征識(shí)別技術(shù)。
本發(fā)明的基于眉毛識(shí)別的身份鑒別方法，其特征在于包括步驟1)建立與個(gè)人身份相關(guān)聯(lián)的高清晰度眉毛圖像數(shù)據(jù)庫(kù)并裝入計(jì)算機(jī)；2)用數(shù)字圖像設(shè)備將高清晰度的當(dāng)前眉毛圖像輸入計(jì)算機(jī)，使得眉毛圖像的分辨率至少達(dá)到寬×高為96×32，以保證當(dāng)前眉毛圖像包含足夠清晰的細(xì)節(jié)和紋理信息；3)通過(guò)計(jì)算機(jī)采用模板匹配法將當(dāng)前眉毛圖像與眉毛圖像數(shù)據(jù)中的記錄進(jìn)行比對(duì)以確定其中最接近的眉毛身份記錄，并把它作為當(dāng)前眉毛圖像的所屬個(gè)人身份，其中的具體步驟如下a)把眉毛圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中的眉毛圖像和當(dāng)前眉毛圖像歸一化為相同的大小，用W和H分別表示歸一化后所有眉毛圖像的寬和高，使得32≤H＜128且W為H的2~5倍，比如可取W＝128，H＝64；b)用N表示眉毛圖像數(shù)據(jù)庫(kù)的記錄總數(shù)，用Ek表示眉毛圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中的第k個(gè)眉毛圖像記錄，用Xk(i，j)表示Ek中的像素，用ri，jk、gi，jk和bi，jk分別表示Xk(i，j)的三個(gè)顏色分量，其中1≤i≤W，1≤j≤H，1≤k≤N；c)用Ec表示當(dāng)前眉毛圖像，用Xc(i，j)表示Ec中的像素，用ri，jc、gi，jc和bi，jc分別表示Xc(i，j)的三個(gè)顏色分量，其中1≤i≤W，1≤j≤H；d)計(jì)算當(dāng)前眉毛圖像Ec和第k個(gè)眉毛圖像記錄Ek之間的距離dckdck=Σi=1HΣj=1W[|ri,jc-ri,jk|+|gi,jc-gi,jk|+|bi,jc-bi,jk|],1≤k≤N]]>e)計(jì)算使dck最小的下標(biāo)kmin=argmin1≤k≤N{dck};]]>f)把眉毛圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中的第kmin個(gè)眉毛圖像記錄Ekmin所屬的個(gè)人身份作為Ec所屬的個(gè)人身份。
本發(fā)明的基本原理在于，人類的眉毛具有多種多樣的形狀，無(wú)固定結(jié)構(gòu)，具有很好的身份特異性，所以可以單獨(dú)作為身份鑒別的一種有效特征。
本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于，直接利用眉毛圖像進(jìn)行身份鑒別比利用整個(gè)人臉圖像進(jìn)行身份鑒別，可以獲得更高的正確率，因?yàn)榕c人臉圖像相比，眉毛圖像受光照和表情影響較小，因此具有更好的穩(wěn)定性和抗干擾性。
本發(fā)明的創(chuàng)新之處在于，它所使用的眉毛圖像包含了足夠清晰的細(xì)節(jié)和紋理信息，從而在通過(guò)計(jì)算機(jī)將當(dāng)前眉毛圖像與眉毛圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中的記錄進(jìn)行比對(duì)時(shí)能夠間接地利用這些信息提高身份鑒別的可靠性和正確率。這些細(xì)節(jié)和紋理信息在通常的人臉識(shí)別方法中是無(wú)法使用的，因?yàn)樵谌四樧R(shí)別方法所使用的人臉圖像中，眉毛只是一小部分，眉毛的細(xì)節(jié)和紋理信息也比較模糊，所以即使在某些人臉識(shí)別方法利用了眉毛特征，也只是大致使用眉毛的模糊輪廓信息。雖然本發(fā)明中的某些計(jì)算公式已經(jīng)科技文獻(xiàn)中有類似描述，但是由于它們通過(guò)結(jié)合數(shù)字圖像輸入設(shè)備和計(jì)算機(jī)，用于比對(duì)高清晰度的當(dāng)前眉毛圖像和眉毛圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中的記錄，產(chǎn)生了一種新穎的組合效果，實(shí)現(xiàn)了一種新穎的身份鑒別方法。


圖1是方法的原理框圖。
具體實(shí)施例方式
目前，與本發(fā)明密切相關(guān)的數(shù)字圖像輸入設(shè)備和計(jì)算機(jī)可以直接從市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)，眉毛圖像數(shù)據(jù)庫(kù)可以根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的需要分批次地組織不同年齡和性別的個(gè)人采用拍照、攝像或掃描等方法來(lái)建立，通過(guò)計(jì)算機(jī)將當(dāng)前眉毛圖像與眉毛圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中的記錄進(jìn)行比對(duì)以確定當(dāng)前眉毛圖像所屬個(gè)人身份的具體步驟可以用Visual C++6.0等編程工具實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明可應(yīng)用于人臉識(shí)別方法所能應(yīng)用的幾乎所有領(lǐng)域，比如司法和刑偵，一個(gè)更具體的應(yīng)用是基于眉毛識(shí)別的考勤管理系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種基于眉毛識(shí)別的身份鑒別方法，其特征在于包括步驟1)建立與個(gè)人身份相關(guān)聯(lián)的高清晰度眉毛圖像數(shù)據(jù)庫(kù)并裝入計(jì)算機(jī)；2)用數(shù)字圖像設(shè)備將高清晰度的當(dāng)前眉毛圖像輸入計(jì)算機(jī)，使得眉毛圖像的分辨率至少達(dá)到寬×高為96×32，以保證當(dāng)前眉毛圖像包含足夠清晰的細(xì)節(jié)和紋理信息；3)通過(guò)計(jì)算機(jī)將當(dāng)前眉毛圖像與眉毛圖像數(shù)據(jù)中的記錄進(jìn)行比對(duì)以確定其中最接近的眉毛身份記錄，并把它作為當(dāng)前眉毛圖像的所屬個(gè)人身份，具體步驟描述如下a)把眉毛圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中的眉毛圖像和當(dāng)前眉毛圖像歸一化為相同的大小，用W和H分別表示歸一化后所有眉毛圖像的寬和高，使得32≤H≤128且W為H的2～5倍；b)用N表示眉毛圖像數(shù)據(jù)庫(kù)的記錄總數(shù)，用Ek表示眉毛圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中的第k個(gè)眉毛圖像記錄，用Xk(i，j)表示Ek中的像素，用ri，jk、gi，jk和bi，jk分別表示Xk(i，j)的三個(gè)顏色分量，其中1≤i≤W，1≤j≤H，1≤k≤N；c)用Ec表示當(dāng)前眉毛圖像，用Xc(i，j)表示Ec中的像素，用ri，jc、gi，jc和bi，jc分別表示Xc(i，j)的三個(gè)顏色分量，其中1≤i≤W，1≤j≤H；d)計(jì)算當(dāng)前眉毛圖像Ec和第k個(gè)眉毛圖像記錄Ek之間的距離dckdck=Σi=1HΣj=1W[|ri,jc-ri,jk|+|gi,jc-gi,jk|+|bi,jc-bi,jk|],1≤k≤N;]]>e)計(jì)算使dck最小的下標(biāo)kmin=argmin1≤k≤N{dck};]]>f)把眉毛圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中的第kmin個(gè)眉毛圖像記錄Ekmin所屬的個(gè)人身份作為Ec所屬的個(gè)人身份。
全文摘要
一種基于眉毛識(shí)別的身份鑒別方法，其特征在于包括步驟(1)建立與個(gè)人身份相關(guān)聯(lián)的高清晰度眉毛圖像數(shù)據(jù)庫(kù)并裝入計(jì)算機(jī)；(2)用數(shù)字圖像設(shè)備將高清晰度的當(dāng)前眉毛圖像輸入計(jì)算機(jī)，使得眉毛圖像的分辨率至少達(dá)到96×32(寬×高)，以保證當(dāng)前眉毛圖像包含足夠清晰的細(xì)節(jié)和紋理信息；(3)通過(guò)計(jì)算機(jī)將當(dāng)前眉毛圖像與眉毛圖像數(shù)據(jù)中的記錄進(jìn)行比對(duì)以確定其中最接近的眉毛身份記錄，并把它作為當(dāng)前眉毛圖像的所屬個(gè)人身份。本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于，直接利用眉毛圖像進(jìn)行身份鑒別比利用整個(gè)人臉圖像進(jìn)行身份鑒別，可以獲得更高的正確率，因?yàn)榕c人臉圖像相比，眉毛圖像受光照和表情影響較小，因此具有更好的穩(wěn)定性和抗干擾性。
文檔編號(hào)G06K9/00GK1645406SQ20051000870
公開(kāi)日2005年7月27日 申請(qǐng)日期2005年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月24日
發(fā)明者李玉鑑 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)