圖像模板的屏蔽制造技術

一種識別圖像為匹配的方法，包括：使用主屏蔽來對兩個圖像模板進行比較，以從模板中選擇相應的代碼。主屏蔽根據(jù)其已知或預期的可靠性來從所述匹配過程和/或權重區(qū)塊中排除區(qū)塊。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本申請涉及一種用于對已經(jīng)編碼為模板的圖像進行匹配的方法和裝置。特別地，但并不是排它地，本申請涉及使用諸如虹膜、臉部、手部、耳朵或指紋之類的識別圖像來對個體進行生物識別。其它實例包括目標識別、分子結構的分類和識別、來自天文望遠鏡的圖像的分類和識別，以及實際上任何圖像匹配技術，在這些圖像匹配技術中，可以方便地只選擇或側(cè)重某些區(qū)域以用于識別，并且根據(jù)目標或被匹配圖像的其它部分的性質(zhì)，可獲得關于所述圖像的所述部分或類似圖像的局部匹配的可靠度的信息。
技術介紹
已經(jīng)提出了各種各樣的生物技術來進行個體的識別，其中，許多技術依靠虹膜識另U。在這個領域中，之前和現(xiàn)存的專利包括US-A-4641349，F(xiàn)lom & Safir ;US_A_5572596，Wildes 等；US-A-5751836, Wildes 等；US-A-5901238, Matsushita ;US-A_5956122， Doster ；US-A-6229906, Pu 和 Psaltis ;US-A_6247813，Kim 和 Ryoo ；US-A-6526160, Ito ；US-A-5291560，Daugman ；US-A-7650520Monroo實際上，使用傳統(tǒng)生物識別技術來實現(xiàn)商業(yè)上可接受的(FAR，其中，個體被不當?shù)刈R別為系統(tǒng)已知)在技術上不太困難。然而，更為困難的是同時實現(xiàn)可接受的錯誤拒絕率(FRR，其中，已知的個體被系統(tǒng)不當?shù)鼐芙^)。當本應當為系統(tǒng)所知的人員被錯誤地拒絕通行時，所引起的憤怒和尷尬致使商業(yè)系統(tǒng)中的高錯誤拒絕率不利于消費者容易地接受這種技術。然而，通常而言，實際的生物識別系統(tǒng)的錯誤接受和錯誤拒絕特征并不象從實驗室研究中預測的那樣可以很好地區(qū)分開，因為現(xiàn)實世界中，生物識別數(shù)據(jù)的品質(zhì)可能并不理想。完全相同的考慮也可適用于非生物識別匹配任務。雖然本申請的實施例是從特定生物識別匹配(特別是虹膜匹配)的方面來進行描述的，但是本申請的范圍并不限于任何ー種生物識別圖像，也不限于一般的生物識別圖像。
技術實現(xiàn)思路
優(yōu)選地，本申請涉及一種基于對從圖像得到的模板對進行比較來改進系統(tǒng)的錯誤接受特性和錯誤拒絕特性的分離的方法，其中，該比較是針對由理論、試驗、經(jīng)驗、甚或常識已知為對于匹配更加可靠的模板區(qū)域來進行的。根據(jù)本申請的第一方面，提供了ー種用于確定第一圖像是否與第二圖像相匹配的方法，包括從所述第一圖像和所述第二圖像分別提取第一模板和第二模板，其中，每個模板包括模板代碼的空間布置；在所述第一模板上疊加主屏蔽，所述主屏蔽包含主屏蔽代碼的空間布置，每個主屏蔽代碼代表相應空間位置的模板代碼的圖像群體內(nèi)的預期的可變性或匹配可靠性；將經(jīng)疊加的第一模板與所述第二模板進行比較；以及根據(jù)所述比較來確定是否存在匹配。在優(yōu)選實施例中，所述方法包括從圖像群體得出所述主屏蔽代碼的步驟。根據(jù)第二方面，ー種用于確定第一圖像是否與第二圖像相匹配的系統(tǒng)，包括用于從所述第一圖像和所述第二圖像分別提取第一模板和第二模板的模塊，其中，每個模板包括模板代碼的空間布置；用于在所述第一模板上疊加主掩蔽的模塊，所述主掩蔽包含主屏蔽代碼的空間布置，每個主屏蔽代碼代表相應空間位置的模板代碼的圖像群體內(nèi)的預期的可變性或匹配可靠性；用于將經(jīng)疊加的第一模板與所述第二模板進行比較的模塊；以及用于根據(jù)所述比較來確定是否存在匹配的模塊。 本申請還延伸到ー種計算機程序，所述計算機程序用于執(zhí)行前述方法。本申請還延伸到計算機可讀介質(zhì)，所述計算機可讀介質(zhì)保持任何這樣的計算機程序。附圖說明可以通過多種方式來實現(xiàn)本申請，作為舉例，下文將參照附圖來描述ー個具體實施例，其中圖I是其中從ー對圖像中提取特征并且轉(zhuǎn)化為用于比較的代碼模板的示意圖；圖2是其中使用本申請的主題來對兩個模板進行比較的示意圖；圖3示出了可能出現(xiàn)在許多應用中的用于模板匹配的典型工作曲線。具體實施例方式本申請的優(yōu)選應用是在虹膜識別領域中。但本方法的應用領域非常廣泛，并不限于所給出的示例。應當明白的是，本申請可以應用于許多生物識別和非生識別領域，以進行圖像匹配和/或個體或目標識別。圖I描述了模板的準備和匹配，這些模板是通過從圖像中提取特征然后對這些圖像特征進行編碼而形成的。圖I的主題在圖案識別領域中是眾所周知的，并被概括成一般形式以便于理解隨后的主題。參照圖1，將要對第一眼部101和第二眼部120的生物圖像進行比較，以確定這兩個眼部是否屬于同一個體。為進行這ー比較，可從將要進行比較的圖中提取特征。在虹膜識別的情況下，如在本領域中已知的那樣，首先要準備虹膜圖像的標準化形式，并且這些可以視為虹膜特征的集合。繼續(xù)圖I的具體示例，為了從眼部101提取虹膜，首先確定瞳孔/虹膜邊界102和虹膜/鞏膜邊界103的輪廓。從相對于公共中心的某參考半徑104開始，通過將來自圖像101的環(huán)形虹膜映射到矩形圖像105上來確定虹膜105的展開圖像。如圖所示，瞳孔/虹膜102被映射到展開圖像106的上邊緣，而虹膜/鞏膜邊界被映射到展開圖像107的底部。如果映射是通過在虹膜環(huán)帶中順時針地移動半徑來進行的，并且在展開圖像中從左至右，那么眼部圖像中的下眼瞼108將會出現(xiàn)在展開圖像中的位置109處，而眼部圖像中的上眼瞼110會出現(xiàn)在展開圖像中的位置111處。通常，將會對眼瞼進行識別，并且利用眼瞼來控制展開圖像的什么區(qū)域隨后用于進行匹配。在101處示出的特定眼部中，下眼瞼108并不封閉展開圖像106，但上眼瞼110的確出現(xiàn)在展開圖像107中的111處，并示出為黑色。類似地，可以對第二眼部圖像120進行展開，以給出第二展開圖像121。現(xiàn)在可以在貫穿整個展開圖像的選定位置中進行轉(zhuǎn)換或其它編碼。該轉(zhuǎn)換可以通過各種方式來進行，但是典型地，一個或多個ニ進制位形成圖像的本地代碼，并且結合為對應于展開圖像中的選定位置的模板，從模板導出代碼。圖I中，第一模板112是從展開圖像105導出的，而第二模板122是由展開圖像121導出的。此時在這個示例中，兩個模板已經(jīng)從要進行匹配的兩個圖像形成，并且對于本方法的描述可以是完全普遍性的，適用于對任何類型的任何兩個圖像進行匹配。在圖I中，在123處，對組成模板112和122的代碼進行比較，以便在124處給出表示模板是否匹配的值。隨后，以某種方式來對從兩個不同的圖像中導出的模板進行比較或結合，以確定這兩個圖像是否匹配，或者更為具體地，確定它們匹配的程度。為此，可以使用任何方便的匹配算法舉例而言，可以對模板進行逐比特的比較， 并且計算相同比特的數(shù)目，其稱為漢明距離(Hamming distance)。通常，將相同比特的數(shù)目除以經(jīng)比較的比特的總數(shù)目以得出平均漢明距離。也可使用經(jīng)加權的漢明距離，如下文所述。在許多應用中非匹配模板可以由不相關且相同與不同的頻率一祥的比特組成，只是隨機地匹配。在這種情形下，將獲得O. 5的平均漢明距離，但實際的值分布在這個平均值周圍。在兩個模板匹配的情況下，可以得到較低的平均漢明距離。完美匹配則當然會給出零漢明距離，但這樣的完美匹配在實際系統(tǒng)中很少有，這是因為同一目標的兩個不同模板通常可能受到下列因素的影響不完美的對齊、遮蔽性或加性噪聲、照明度或?qū)Ρ榷确矫娴牟町悺δ繕说淖钃跻约霸S多其他形式的干擾。當不同比特的數(shù)目或Ham本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.04.09 US 12/757,2501.ー種用于確定第一圖像是否與第二圖像相匹配的方法，包括 從所述第一圖像和所述第二圖像分別提取第一模板和第二模板，其中，每個模板包括模板代碼的空間布置； 在所述第一模板上疊加主屏蔽，所述主屏蔽包含主屏蔽代碼的空間布置，每個主屏蔽代碼代表相應空間位置的模板代碼的圖像群體內(nèi)的預期的可變性或匹配可靠性； 將經(jīng)疊加的第一模板與所述第二模板進行比較；以及 根據(jù)所述比較來確定是否存在匹配。2.根據(jù)權利要求I所述的方法，包括以下步驟從多個現(xiàn)有圖像產(chǎn)生所述主屏蔽，例如從所述多個現(xiàn)有圖像的模板代碼產(chǎn)生所述主屏蔽。3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其中，所述多個現(xiàn)有圖像包括已知為匹配的多個圖像對。4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其中，所述主屏蔽是通過以下方式產(chǎn)生的對已知為匹配的所述圖像對應用匹配算法，并且根據(jù)所述圖像對的相應空間位置的模板代碼的可變性或匹配可靠性來定義每個所述主屏蔽代碼。5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其中，所述可變性或匹配可靠性是根據(jù)對全部所述圖像對取平均來定義的。6.根據(jù)權利要求5所述的方法，包括設定最不可靠的主屏蔽代碼的值，使用所述值來再應用所述匹配算法，以及設定第二最不可靠的主屏蔽代碼的值。7.根據(jù)權利要求6所述的方法，包括反復地再應用所述匹配算法，以設定所述主屏蔽代碼的所有值，直到匹配誤差達到噪聲值。8.根據(jù)權利要求I所述的方法，其中，所述模板代碼為ニ進制碼。9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其中，所述主屏蔽代碼為ニ進制碼。10.根據(jù)權利要求9所述的方法，其中，所述主屏蔽代碼與所述模板代碼是一一對應的。11.根據(jù)權利要求I所述的方法，其中，所述主屏蔽代碼包括要應用于所述第一模板的相應空間位置的權重。12.根據(jù)權利要求I所述的方法，其中，匹配的確定是根據(jù)經(jīng)疊加的第一模板的代碼與所述第二模板的代碼之間的平均距離度量，例如漢明距離。13.根據(jù)權利要求I所述的方法，其中，所述匹配的確定是根據(jù)經(jīng)疊加的第一模板的代碼與所述第二模板的代碼之間的平均加權距離度量，例如經(jīng)加權的漢明距離。14.根據(jù)權利要求I所述的方法，其中，所...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：唐納德·馬丁·門羅，
申請(專利權)人：唐納德·馬丁·門羅，
類型：
國別省市：