專利名稱：從牙齒圖像提取牙齒區(qū)域的方法及個(gè)人識(shí)別方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及個(gè)人識(shí)別技術(shù)，并特別涉及一種從牙齒圖像中提取牙齒區(qū)域的方法，以及一種利用該提取的牙齒區(qū)域的特征元素進(jìn)行個(gè)人識(shí)別的方法和裝置。
背景技術(shù)：
利用人的面部、指紋、虹膜、手背部的紋理、或聲音進(jìn)行個(gè)人識(shí)別以允許進(jìn)入一個(gè)特定的地域，例如一個(gè)安全區(qū)域。然而，進(jìn)行面部識(shí)別需要復(fù)雜的算法，而進(jìn)行虹膜識(shí)別需要昂貴的設(shè)備。另外，當(dāng)指紋不清晰或當(dāng)手指被外來物質(zhì)玷污或因出汗弄濕時(shí)，難以識(shí)別指紋。還有，手背部的紋理圖案會(huì)隨著環(huán)境發(fā)生變化。因此，期望有一種利用身體中很少發(fā)生變化的部分并能利用簡單且廉價(jià)的軟硬件能對該部分的圖像進(jìn)行分析的個(gè)人識(shí)別方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種從待識(shí)別的人的牙齒圖像中提取牙齒區(qū)域的方法。
本發(fā)明還提供一種利用很少發(fā)生變化的牙齒區(qū)域并能通過一種簡單的方法對該牙齒區(qū)域的圖像進(jìn)行分析的個(gè)人識(shí)別的方法和裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種從牙齒圖像中提取牙齒區(qū)域的方法，包括從待識(shí)別的人的牙齒圖像中分離出嘴內(nèi)部區(qū)域；從嘴內(nèi)部區(qū)域中提取上齒部和下齒部之間的分界線；以及基于該分界線提取上齒區(qū)域和下齒區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種利用牙齒圖像進(jìn)行個(gè)人識(shí)別的方法，包括(a)通過相對應(yīng)地存儲(chǔ)多人的牙齒圖像和每個(gè)人至少一種牙齒特征元素來建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫；(b)在分離自待識(shí)別的人的牙齒圖象的嘴內(nèi)部區(qū)域中提取上齒部和下齒部之間的分界線，以及基于該分界線提取上齒區(qū)域和下齒區(qū)域；(c)從上下齒區(qū)域中測出一種或多種牙齒特征元素；以及(d)基于該測出的一種或多種牙齒特征元素搜索數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)該待識(shí)別的人的牙齒圖像和從數(shù)據(jù)庫中搜索出的牙齒圖像之間的相似性來判定識(shí)別通過或失敗。
根據(jù)本發(fā)明的再另一方面，提供一種利用牙齒圖像的個(gè)人識(shí)別裝置，包括牙齒圖像數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫相對應(yīng)地存儲(chǔ)多人的牙齒圖像和每個(gè)人至少一種牙齒特征元素；牙齒圖像采集單元，該單元采集待識(shí)別的人的牙齒圖像；牙齒提取器，該提取器對牙齒圖像采集單元提供的牙齒圖像進(jìn)行第一次閾值處理以分離出嘴內(nèi)部區(qū)域，對嘴內(nèi)部區(qū)域執(zhí)行水平投影以提取上齒部和下齒部之間的分界線，以及基于該分界線提取牙齒區(qū)域；特征檢測器，該特征檢測器對提取的牙齒區(qū)域執(zhí)行垂直投影以測出一種或多種用于將個(gè)人的牙齒與其他人區(qū)分開的牙齒特征元素；搜索部件，該部件利用特征檢測器測出的多種牙齒特征元素中的至少一種來搜索牙齒圖像數(shù)據(jù)庫；以及識(shí)別部件，該部件根據(jù)待識(shí)別的人的牙齒圖像和從搜索部件搜索出的牙齒圖像之間的相似性來判定識(shí)別通過或失敗。
通過參照附圖詳細(xì)描述優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明的以上和其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更明顯圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的利用牙齒圖像的個(gè)人識(shí)別裝置的方框圖；圖2是圖1所示的牙齒圖像處理單元的詳細(xì)方框圖；圖3是表示圖2所示的牙齒提取器執(zhí)行的操作的流程圖；圖4A至4F是表示圖3所示的相應(yīng)操作結(jié)果的示意圖；圖5A和5B是解釋圖2所示的特征檢測器的操作的示意圖；圖6A和6B是依據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于分割牙齒區(qū)域和提取特征元素的牙齒圖像的例子；圖7A和7B分別是從圖6A和6B所示的牙齒區(qū)域中提取的上下齒區(qū)域的例子；圖8A和8B是分別表示對圖7A和7B所示的上齒區(qū)域執(zhí)行垂直投影的結(jié)果的曲線圖；和圖9A和9B是分別表示對圖7A和7B所示的下齒區(qū)域執(zhí)行垂直投影的結(jié)果的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中，將參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的利用牙齒圖像的個(gè)人識(shí)別裝置的方框圖。該個(gè)人識(shí)別裝置包括牙齒圖像采集單元11、牙齒圖像處理單元13、和牙齒圖像數(shù)據(jù)庫15。
該牙齒圖像采集單元11通常由一個(gè)典型的數(shù)碼相機(jī)構(gòu)成，例如拍攝牙齒的專用相機(jī)，連接到個(gè)人計(jì)算機(jī)的相機(jī)，或者連接到移動(dòng)通信終端的相機(jī)。當(dāng)需要個(gè)人識(shí)別時(shí)，牙齒圖像采集單元11拍攝待識(shí)別的人的整個(gè)正面牙齒部分來采集牙齒圖像并且將該牙齒圖像提供給牙齒圖像處理單元13。最好是在上齒和下齒按照預(yù)定距離分開的狀態(tài)下拍攝牙齒以便于分別提取上齒區(qū)域和下齒區(qū)域。
該牙齒圖像處理單元13通過執(zhí)行閾值處理、投影處理、和區(qū)域增大處理而從牙齒圖像采集單元11提供的牙齒圖像中提取牙齒區(qū)域；檢測牙齒的特征元素；以及基于該特征元素搜索該牙齒圖像數(shù)據(jù)庫15。在此，可以使用多種方法來識(shí)別個(gè)人。例如，計(jì)算當(dāng)前輸入的牙齒圖像和來自該牙齒圖像數(shù)據(jù)庫15的牙齒圖像之間每個(gè)特征元素的相似性。當(dāng)牙齒圖像數(shù)據(jù)庫15包括在所有特征元素中具有超過預(yù)定參考值的相似性或平均相似性的牙齒圖像時(shí)，識(shí)別成功；而當(dāng)牙齒圖像數(shù)據(jù)庫15沒有包括這樣的牙齒圖像時(shí)，識(shí)別失敗?？赏ㄟ^實(shí)驗(yàn)或仿真來最佳設(shè)定該參考值。
通過采集多人的牙齒圖像并將它們連同個(gè)人信息，包括個(gè)人標(biāo)識(shí)符、牙齒信息和牙齒特征元素相對應(yīng)地存儲(chǔ)來建立該牙齒圖像數(shù)據(jù)庫15。在此，不僅是牙齒的正面視圖，也可以儲(chǔ)存牙齒的各種視圖。牙齒的特征元素包括牙齒的形狀和顏色、牙齒間的面積比、牙齒間的寬度比和牙齒排列。
本發(fā)明的個(gè)人識(shí)別裝置可以在個(gè)人移動(dòng)通信器材，例如移動(dòng)電話或個(gè)人數(shù)字助理(PDA)中實(shí)現(xiàn)，因此當(dāng)需要安全措施時(shí)，例如當(dāng)個(gè)人移動(dòng)通信器材丟失或當(dāng)通過個(gè)人移動(dòng)通信器材進(jìn)行電子付款時(shí)，該個(gè)人識(shí)別裝置可以用于個(gè)人識(shí)別。在這種情況下，該牙齒圖像數(shù)據(jù)庫15存儲(chǔ)了該移動(dòng)通信器材所有者的牙齒圖像以及該所有者的個(gè)人信息、牙齒信息和牙齒的特征元素。
圖2是圖1所示的牙齒圖像處理單元13的詳細(xì)方框圖。該牙齒圖像處理單元13包括牙齒提取器21、特征檢測器23、搜索部件25、和識(shí)別部件27。
該牙齒提取器21從牙齒圖像采集單元11提供的牙齒圖像中提取牙齒區(qū)域。該牙齒提取器21從牙齒圖像中分離出嘴的內(nèi)部區(qū)域，提取上齒部分和下齒部分之間的分界面，并且基于所提取的該上下齒部分之間的分界面而提取牙齒區(qū)域。
該特征檢測器23從牙齒提取器21提取的牙齒區(qū)域中提取用以識(shí)別個(gè)人的牙齒的特征元素?？商崛〉奶卣髟厥茄例X的形狀和顏色、牙齒間的面積比、牙齒間的寬度比、和牙齒排列。
可以從該提取的牙齒區(qū)域的圖像圖案中獲得牙齒的形狀和排列信息?？梢酝ㄟ^對牙齒區(qū)域執(zhí)行垂直投影來獲得關(guān)于牙齒間的面積比和寬度比的信息?？梢酝ㄟ^對牙齒區(qū)域的亮度執(zhí)行直方圖處理來獲得牙齒顏色信息。
該搜索部件25利用特征檢測器23所檢測的牙齒特征元素來搜索該牙齒圖像數(shù)據(jù)庫15。在此，并不同時(shí)使用所有的牙齒特征元素，而是首先利用在投影圖像中需要較短處理時(shí)間的牙齒特征元素，例如牙齒間的寬度比來進(jìn)行搜索，以提取具有超過參考值的相似性的候選的牙齒圖像。這之后，搜索部件25利用其它的牙齒特征元素來搜索這些候選的牙齒圖像?？赏ㄟ^實(shí)驗(yàn)或仿真來最佳設(shè)定該參考值。
當(dāng)作為搜索部件25執(zhí)行搜索操作的結(jié)果，而發(fā)現(xiàn)牙齒圖像相對于每種牙齒特征元素具有超過參考值的相似性或相對于所有的牙齒特征元素具有超過參考值的平均相似性時(shí)，識(shí)別部件27判定識(shí)別成功。當(dāng)沒有發(fā)現(xiàn)這樣的牙齒圖像時(shí)，識(shí)別部件27判定識(shí)別失敗。該識(shí)別部件27輸出一個(gè)對應(yīng)于該判定結(jié)果的信號(hào)。
圖3是表示圖2所示的牙齒提取器21執(zhí)行的操作的流程圖。牙齒提取器21執(zhí)行以下操作分離出嘴內(nèi)部區(qū)域(31)，提取在上齒部分和下齒部分之間的分界面(35)，并檢測牙齒區(qū)域(36)。圖3中所示的操作將參照圖4A至4F進(jìn)行描述。
步驟31用以從牙齒圖像中分離出嘴內(nèi)部區(qū)域，該步驟包括閾值處理(32)、作出標(biāo)記(33)、以及選擇最大區(qū)域(34)。
在步驟32中利用公式(1)對牙齒圖像(圖4A)執(zhí)行閾值處理。
g(x)＝1，f(x)≤Tg(x)＝0，f(x)＞T …(1)其中，f(x)為牙齒圖像中的像素位置x處的像素值，且0≤f(x)≤255，g(x)為表示嘴內(nèi)部區(qū)域的像素值且其值為0或1。T是閾值，例如70，且可以通過實(shí)驗(yàn)獲得。同時(shí)，每個(gè)像素的紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)顏色值中的至少一種或?qū)?yīng)于色彩飽和度(HSI)色彩坐標(biāo)系中亮度的I(x)可以用作f(x)。為了在R、G、和B顏色值中獲得I(x)，使用了公式(2)所示的RGB/HSI色彩坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換公式。在此，使用了RGB和HSI色彩坐標(biāo)系，但是也可以使用其它不同的色彩坐標(biāo)系，例如CMY、YIQ以及HSV色彩坐標(biāo)系。
I=FR+G+B3]]>H=F2πcos-1{12[(R-G)+(R-B)][(R-G)2+(R-B)(G-B)]1/2}...(2)]]>S=F{1-3R+G+Bmin(R,G,B)}]]>其中，0≤R、G、B≤1，且F為一般等于255的常數(shù)。作為根據(jù)公式(1)對牙齒圖像采集單元11提供的牙齒圖像(圖4A)執(zhí)行閾值處理的結(jié)果，定義了將第一區(qū)域設(shè)置為0，第二區(qū)域設(shè)置為1。
在步驟33中，如圖4B所示，在小于第一區(qū)域的第二區(qū)域的輪廓部分作出標(biāo)記從而分離了區(qū)域41和43，其中每個(gè)像素的g(x)值為1。
在步驟34中，如圖4C所示，從作為標(biāo)記處理結(jié)果分離出的區(qū)域41和43中選定最大的區(qū)域41，從而將該區(qū)域41作為嘴內(nèi)部區(qū)域從牙齒圖像(圖4A)中分離出來。
在步驟35中，為了從牙齒圖像中提取上齒部分和下齒部分之間的分界面，通過對在步驟34中分離出的嘴內(nèi)部區(qū)域41執(zhí)行水平投影而得到圖4D中所示的曲線圖。在圖4D中，X軸表示牙齒圖象中從上至下的垂直距離“d”，Y軸表示對應(yīng)于該垂直距離“d”的每個(gè)位置處的閾值處理的像素累積值P(d)。通過執(zhí)行水平投影，選定像素累積值P(d)最大的位置“k”作為對應(yīng)于上齒部分和下齒部分之間分界面的垂直距離。在此，最好通過旋轉(zhuǎn)牙齒圖像而使牙齒水平排列，從而使對應(yīng)于上齒部分和下齒部分之間的分界面的位置“k”處的像素累積值P(d)成為最大峰值。如圖4E所示，基于對應(yīng)于上齒部分和下齒部分之間分界面的垂直距離“k”而設(shè)置分界線(interline)45。
在步驟36中，如圖4F所示，通過基于分界線45進(jìn)行區(qū)域增大或通過基于分界線45設(shè)置呈矩形形狀的預(yù)定上部區(qū)域和預(yù)定下部區(qū)域，然后對該預(yù)定的上下區(qū)域執(zhí)行閾值處理來提取上齒區(qū)域47和下齒區(qū)域49。當(dāng)使用區(qū)域增大方法時(shí)，參照對應(yīng)于HSI色彩坐標(biāo)系中一個(gè)色調(diào)的H(x)，分別在分界線45的上部和下部的預(yù)定位置設(shè)置籽點(diǎn)(seed point)，并且圍繞每個(gè)籽點(diǎn)擴(kuò)展出與該籽點(diǎn)具有相似顏色的區(qū)域。最好將黑色和紅色排除在籽點(diǎn)的顏色之外。
圖5A和5B是用以解釋圖2中所示的特征檢測器23的操作的示意圖。作為在圖5A中所示的上齒區(qū)域51上執(zhí)行垂直投影的結(jié)果而得到了圖5B中所示的圖表。在圖5B中，X軸表示牙齒圖像中從左到右的水平距離“d”，Y軸表示對應(yīng)于水平距離“d”的每個(gè)位置處的閾值處理的像素累積值P(d)。作為執(zhí)行垂直投影的結(jié)果，產(chǎn)生了具有較大像素累積值P(d)的4個(gè)峰值，基于該4個(gè)峰值形成的部分分別對應(yīng)于上齒區(qū)域51中存在的4個(gè)牙齒t1至t4。通過執(zhí)行垂直投影，可以計(jì)算牙齒的數(shù)量，一個(gè)牙齒的面積(如ai-1或ai+2)，面積比(如ai-1/ai+2)，一個(gè)牙齒寬度(如wi或wi+1)，以及寬度比(如wi/wi+1)。
將參照分別在圖6A和6B中所示的不同人的牙齒圖像的實(shí)例(分別稱為對象#1和對象#2)簡要描述根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種個(gè)人識(shí)別方法。
圖7A和7B分別表示通過對圖6A和6B中所示的牙齒圖像執(zhí)行閾值處理，作出標(biāo)記，選擇最大的區(qū)域，垂直投影和區(qū)域增大而提取的上齒區(qū)域71和75以及下齒區(qū)域73和77。
圖8A和8B是分別表示對圖7A和7B所示的上齒區(qū)域71和75執(zhí)行垂直投影的結(jié)果的曲線圖。圖9A和9B是分別表示對圖7A和7B所示的下齒區(qū)域73和77執(zhí)行垂直投影的結(jié)果的曲線圖。參看圖8A和8B，牙齒t1至t4存在于圖6A所示牙齒圖像的上齒區(qū)域71中，牙齒t5至t10存在于圖6B所示牙齒圖像的上齒區(qū)域75中。參看圖9A和9B，牙齒b1至b6存在于圖6A所示牙齒圖像的下齒區(qū)域73中，牙齒b7至b12存在于圖6B所示牙齒圖像的下齒區(qū)域77中。
在該個(gè)人識(shí)別技術(shù)中，將通過垂直投影獲得的牙齒數(shù)量，每個(gè)牙齒的中央位置，以及每個(gè)牙齒的寬度用作牙齒特征元素。如下表所示，這些牙齒特征元素可以從圖8A至9B計(jì)算出。
參考上表，可以推斷出人與人之間的牙齒特征元素具有很大區(qū)別，所以可以利用牙齒特征元素進(jìn)行個(gè)人識(shí)別。
本發(fā)明可以用程序代碼來實(shí)現(xiàn)，該程序代碼記錄在計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)上并且可以被計(jì)算機(jī)讀取。例如，從牙齒圖像中提取牙齒區(qū)域的方法可通過在計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)上記錄的程序來實(shí)現(xiàn)，這些程序包括第一程序，利用預(yù)定閾值對待識(shí)別的人的牙齒圖像執(zhí)行閾值處理，并且在通過對閾值處理的像素作出標(biāo)記而定義的多個(gè)區(qū)域中選擇一個(gè)最大的區(qū)域，從而從牙齒圖像中分離出嘴內(nèi)部區(qū)域；第二程序，用于對嘴內(nèi)部區(qū)域執(zhí)行水平投影并基于作為該水平投影結(jié)果而得到的像素累積值最大的位置而在上齒部分和下齒部分之間設(shè)定一分界線；以及第三程序，基于該分界線提取上下齒區(qū)域。更進(jìn)一步，利用牙齒圖像進(jìn)行個(gè)人識(shí)別的方法可通過在計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)上記錄的程序來實(shí)現(xiàn)，這些程序包括第一程序，用于通過相對應(yīng)地存儲(chǔ)多人的牙齒圖像和每個(gè)人至少一種牙齒特征元素來建立一數(shù)據(jù)庫；第二程序，用于從待識(shí)別的人的牙齒圖像中分離出來的嘴內(nèi)部區(qū)域的上齒部分和下齒部分之間提取一分界線，并且基于該分界線提取上齒區(qū)域和下齒區(qū)域；第三程序，從上下齒區(qū)域中檢測出一種或多種牙齒特征元素；以及第四程序，基于該檢測出的一種或多種牙齒特征元素來搜索數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)待識(shí)別的人的牙齒圖像和從數(shù)據(jù)庫中搜索出的牙齒圖像之間的相似性來判定識(shí)別通過或失敗。
計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)可以是能在其中記錄計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可讀數(shù)據(jù)的任何形式的介質(zhì)，例如，ROM、RAM、CD-ROM、磁帶、軟盤、或光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器件。本發(fā)明也可以用載波(例如，互聯(lián)網(wǎng)傳輸)實(shí)現(xiàn)。可選擇地，計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)在通過網(wǎng)絡(luò)連接的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中分發(fā)，因此本發(fā)明可以用代碼實(shí)現(xiàn)，該代碼可以存儲(chǔ)在記錄介質(zhì)中并可在計(jì)算機(jī)中讀取和執(zhí)行。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以很容易地推出實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的功能程序、代碼或代碼段。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在需要個(gè)人識(shí)別的情況下，例如，當(dāng)一個(gè)人進(jìn)入特殊的區(qū)域，在自動(dòng)取款機(jī)(ATM)中存取款，或通過移動(dòng)通信器材使用電子支付服務(wù)時(shí)，使用牙齒圖像進(jìn)行個(gè)人識(shí)別，這種牙齒圖像易于識(shí)別并且可以簡單地從牙齒圖像提取特征元素，從而提高了個(gè)人識(shí)別的速度并且降低了實(shí)施成本。
另外，根據(jù)本發(fā)明的一種個(gè)人識(shí)別方法和裝置，在簡單的場合可以與使用密碼的常規(guī)識(shí)別技術(shù)相結(jié)合，或者當(dāng)需要高級個(gè)人識(shí)別時(shí)可以容易地與使用面部、指紋、虹膜、手背紋理、或聲音的常規(guī)識(shí)別技術(shù)相結(jié)合。
在附圖和說明書中，使用了特定的術(shù)語來描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是可以知道，僅從描述意義上使用上述術(shù)語，且上述描述的術(shù)語不能解釋為對本發(fā)明范圍的任何限制。因此，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不背離本發(fā)明范圍和精神的情況下，可以對本發(fā)明的實(shí)施例作出各種不同的更改。因此，本發(fā)明真正的范圍由所附的權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種從牙齒圖像中提取牙齒區(qū)域的方法，該方法包括從待識(shí)別的人的牙齒圖像中分離出嘴內(nèi)部區(qū)域；從該嘴內(nèi)部區(qū)域中提取上齒部分和下齒部分之間的分界線；和基于該分界線提取上齒區(qū)域和下齒區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中分離嘴內(nèi)部區(qū)域的步驟包括利用預(yù)定的閾值對該牙齒圖像的每個(gè)像素執(zhí)行閾值處理，來定義第一區(qū)域和第二區(qū)域；對小于第一區(qū)域的第二區(qū)域的輪廓部分作出標(biāo)記；和在標(biāo)記出的第二區(qū)域中選擇和確定最大的區(qū)域作為嘴內(nèi)部區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中定義該第一和第二區(qū)域的步驟包括利用牙齒圖像中每個(gè)像素的紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)顏色值中的至少一種執(zhí)行閾值處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中定義該第一和第二區(qū)域的步驟包括將牙齒圖像中每個(gè)像素的RGB顏色值轉(zhuǎn)換成色彩飽和度(HSI)顏色值并利用該轉(zhuǎn)換的I顏色值執(zhí)行閾值處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中提取分界線的步驟包括對嘴內(nèi)部區(qū)域執(zhí)行水平投影；和基于作為水平投影的結(jié)果而得到的像素累積值最大的位置來設(shè)定該分界線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中提取上下齒區(qū)域的步驟包括從分別設(shè)置在該分界線上下方的預(yù)定位置的籽點(diǎn)處擴(kuò)展出與該每個(gè)籽點(diǎn)具有相似顏色的區(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中提取上下齒區(qū)域的步驟包括基于該分界線設(shè)置預(yù)定的上部區(qū)域和預(yù)定的下部區(qū)域以具有矩形形狀；和利用預(yù)定的閾值對該預(yù)定的上部和下部區(qū)域執(zhí)行閾值處理。
8.一種計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)，其上記錄了第一程序，利用預(yù)定的閾值對待識(shí)別的人的牙齒圖像執(zhí)行閾值處理，通過預(yù)定照相機(jī)器件獲得該牙齒圖像，并從通過對閾值處理的像素作出標(biāo)記而定義的多個(gè)區(qū)域中選擇最大的區(qū)域，從而從牙齒圖像中分離出嘴內(nèi)部區(qū)域；第二程序，用于對嘴內(nèi)部區(qū)域執(zhí)行水平投影并基于作為水平投影結(jié)果的像素累積值最大的位置而在上齒部分和下齒部分之間設(shè)置一分界線；以及第三程序，基于該分界線提取上下齒區(qū)域。
9.一種利用牙齒圖像的個(gè)人識(shí)別方法，包括(a)通過相對應(yīng)地存儲(chǔ)多人的牙齒圖像和每個(gè)人的至少一種牙齒特征元素來建立數(shù)據(jù)庫；(b)從待識(shí)別的人的牙齒圖像中分離出的嘴內(nèi)部區(qū)域提取上齒部分和下齒部分之間的一分界線，并基于該分界線提取上齒區(qū)域和下齒區(qū)域；(c)從所述上下齒區(qū)域中檢測出一種或多種牙齒特征元素；和(d)基于該檢測出的一種或多種牙齒特征元素搜索數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)待識(shí)別的人的牙齒圖像與從數(shù)據(jù)庫搜索出的牙齒圖像之間的相似性來判定識(shí)別通過或失敗。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的個(gè)人識(shí)別方法，其中步驟(b)包括利用預(yù)定的閾值對牙齒圖像中的每個(gè)像素執(zhí)行閾值處理，對該閾值處理的像素作出標(biāo)記，并在作為標(biāo)記的結(jié)果而確定的區(qū)域中選擇一個(gè)最大的區(qū)域作為嘴內(nèi)部區(qū)域。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的個(gè)人識(shí)別方法，其中步驟(b)還包括對嘴內(nèi)部區(qū)域執(zhí)行水平投影，并基于作為水平投影結(jié)果的像素累積值最大的位置而設(shè)置該分界線。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的個(gè)人識(shí)別方法，其中該步驟(b)還包括從分別設(shè)置在分界線上下的預(yù)定位置的籽點(diǎn)處擴(kuò)展出與該每個(gè)籽點(diǎn)具有相似顏色的區(qū)域，以便提取該上下齒區(qū)域。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的個(gè)人識(shí)別方法，其中該步驟(b)還包括基于該分界線設(shè)置預(yù)定上部區(qū)域和預(yù)定下部區(qū)域以具有矩形形狀，并對該預(yù)定的上下部區(qū)域執(zhí)行閾值處理，以便提取該上下齒區(qū)域。
14.根據(jù)權(quán)利要求10的個(gè)人識(shí)別方法，其中利用牙齒圖像中每個(gè)像素的紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)顏色值中的至少一種來執(zhí)行閾值處理。
15.根據(jù)權(quán)利要求10的個(gè)人識(shí)別方法，其中將牙齒圖像中每個(gè)像素的RGB顏色值轉(zhuǎn)換成色彩飽和度(HSI)顏色值，并利用該轉(zhuǎn)換的I顏色值執(zhí)行閾值處理。
16.根據(jù)權(quán)利要求9的個(gè)人識(shí)別方法，其中該步驟(c)包括對提取的上下齒區(qū)域的每一個(gè)執(zhí)行垂直投影；和從垂直投影的結(jié)果中獲得關(guān)于上下齒區(qū)域中的牙齒數(shù)量、牙齒間的面積比、和牙齒間的寬度比的信息。
17.根據(jù)權(quán)利要求9的個(gè)人識(shí)別方法，其中該步驟(c)包括從提取的上下齒區(qū)域的圖像圖案中獲得關(guān)于牙齒形狀和牙齒排列的信息。
18.根據(jù)權(quán)利要求9的個(gè)人識(shí)別方法，其中該步驟(c)包括通過獲得提取出的上下齒區(qū)域的亮度直方圖來獲得關(guān)于牙齒顏色的信息。
19.根據(jù)權(quán)利要求9的個(gè)人識(shí)別方法，其中該步驟(d)包括利用檢測的多種牙齒特征元素中的一種來搜索數(shù)據(jù)庫以提取候選的牙齒圖像；并利用除了用于提取候選的牙齒圖像的牙齒特征元素之外的至少一種其它牙齒特征元素來搜索該候選的牙齒圖像。
20.一種計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)，其上記錄了第一程序，通過相對應(yīng)地存儲(chǔ)多人的牙齒圖像和每個(gè)人至少一種牙齒特征元素來建立數(shù)據(jù)庫；第二程序，用于在待識(shí)別的人的牙齒圖像中分離出的嘴內(nèi)部區(qū)域中提取上齒部分和下齒部分之間的一分界線，并基于該分界線提取上齒區(qū)域和下齒區(qū)域；第三程序，用于從所述上下齒區(qū)域中檢測一種或多種牙齒特征元素；以及第四程序，用于基于該檢測的一種或多種牙齒特征元素搜索該數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)待識(shí)別的人的牙齒圖像和從該數(shù)據(jù)庫中搜索出的牙齒圖像之間的相似性來判定識(shí)別通過或失敗。
21.一種利用牙齒圖像的個(gè)人識(shí)別裝置，包括牙齒圖像數(shù)據(jù)庫，用于相對應(yīng)地存儲(chǔ)多人的牙齒圖像和每個(gè)人的至少一種牙齒特征元素；牙齒圖像采集單元，用于采集待識(shí)別的人的牙齒圖像；牙齒提取器，用于對該牙齒圖像拾取單元提供的牙齒圖像執(zhí)行第一次閾值處理以分離出嘴內(nèi)部區(qū)域，對嘴內(nèi)部區(qū)域執(zhí)行水平投影以在上齒部分和下齒部分之間提取一分界線，并基于該分界線提取牙齒區(qū)域；特征檢測器，用于對提取的牙齒區(qū)域執(zhí)行垂直投影以檢測將個(gè)人的牙齒與其他人的牙齒區(qū)分開的一種或多種牙齒特征元素；搜索部件，用于利用該特征檢測器檢測出的多種牙齒特征元素中的至少一種來搜索牙齒圖像數(shù)據(jù)庫；和識(shí)別部件，用于根據(jù)待識(shí)別的人的牙齒圖像和從搜索部件搜索出的牙齒圖像之間的相似性來判定識(shí)別通過或失敗。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的個(gè)人識(shí)別裝置，其中該牙齒提取器從分別設(shè)置在該分界線上下的預(yù)定位置的籽點(diǎn)處擴(kuò)展出與該每個(gè)籽點(diǎn)具有相似顏色的區(qū)域。
23.根據(jù)權(quán)利要求21的個(gè)人識(shí)別裝置，其中該牙齒提取器基于該分界線設(shè)置預(yù)定的上部區(qū)域和預(yù)定的下部區(qū)域以具有矩形形狀，并對該預(yù)定的上下部區(qū)域執(zhí)行第二次閾值處理，以便提取牙齒區(qū)域。
24.根據(jù)權(quán)利要求21的個(gè)人識(shí)別裝置，其中該特征檢測器除了對牙齒區(qū)域進(jìn)行垂直投影之外，還獲得該提取的牙齒區(qū)域的亮度直方圖。
25.根據(jù)權(quán)利要求21的個(gè)人識(shí)別裝置，其中該搜索部件利用檢測出的多種牙齒特征元素中的一種來搜索牙齒圖像數(shù)據(jù)庫以提取候選的牙齒圖像，并利用除了用于提取候選的牙齒圖像的牙齒特征元素之外的其它牙齒特征元素中的至少一種來搜索該候選的牙齒圖像。
全文摘要
提供了一種從牙齒圖像中提取牙齒區(qū)域的方法，以及利用從該提取的牙齒區(qū)域中提取的特征元素進(jìn)行個(gè)人識(shí)別的方法和裝置。該個(gè)人識(shí)別方法包括通過相對應(yīng)地存儲(chǔ)多人的牙齒圖像和每個(gè)人的至少一種牙齒特征元素來建立數(shù)據(jù)庫；(b)在從待識(shí)別的人的牙齒圖像中分離出的嘴內(nèi)部區(qū)域中提取上齒部分和下齒部分之間的一分界線，并基于該分界線提取上齒區(qū)域和下齒區(qū)域；從所述上下齒區(qū)域中檢測出一種或多種牙齒特征元素；以及基于該檢測出的一種或多種牙齒特征元素來搜索數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)待識(shí)別的人的牙齒圖像與從數(shù)據(jù)庫中搜索出的牙齒圖像之間的相似性來判定識(shí)別通過或失敗。
文檔編號(hào)H04N1/60GK1516074SQ200310114790
公開日2004年7月28日 申請日期2003年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月28日
發(fā)明者金泰佑, 尹吉源 申請人:三星電子株式會(huì)社