(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211290427.0 (22)申请日 2022.10.21 (71)申请人 山东圣点世纪科技有限公司 地址 266100 山东省青岛市崂山区松岭路 169号青岛国际创新园二期D2栋千山 大厦1602室 (72)发明人 李学双　杨爽　赵国栋　辛传贤　 (74)专利代理 机构 杭州君度专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 33240 专利代理师 徐超 (51)Int.Cl. G06V 10/25(2022.01) G06V 10/26(2022.01) G06V 10/28(2022.01) G06V 10/44(2022.01)G06V 40/12(2022.01) (54)发明名称 一种手掌图像ROI区域 提取方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种手掌图像ROI区域提取方 法及系统， 属于生物特征识别技术领域， 其包括 以下步骤： 采集用户的手掌图像， 对手掌图像进 行缩放处理； 对缩放后的手掌图像进行二值化处 理得到手掌二值图像， 并根据手掌二值图像获取 手掌轮廓线； 获取手掌二值图像的最大内切圆； 基于最大内切圆的相垂直的两条直径确定手掌 方向， 截取其对应方向的内接矩形为手掌的ROI 区域。 本发明确定了ROI区域的方向性， 便于后续 进行旋转、 识别等操作， 适应不同角度的图像识 别， 降低识别的困难程度， 提高识别效率。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 115359249 A 2022.11.18 CN 115359249 A 1.一种手掌图像ROI区域 提取方法， 其特 征在于： 其包括以下步骤： S1、 采集用户的手掌图像， 对手掌图像进行缩放处 理； S2、 对缩放后的手掌图像进行二值化处理得到手掌二值图像， 并根据手掌二值图像获 取手掌轮廓线； S3、 获取手掌二 值图像的最大内切圆； S4、 对手掌方向进行定位并截取ROI  区域， 具体步骤为： S4.1、 遍历最大内切圆中各个角度的直径L1及与直径L1相垂直的直径L2， 以直径L1和直 径L2的延长线为 坐标轴将手掌二 值图像分为 4个子区域； S4.2、 分别计算每 个子区域对应的手掌轮廓线的轮廓复杂度； S4.3、 取子区域轮廓复杂度最大时对应的直径L1和直径L2为手掌分割基准线， 以手掌分 割基准线为对角线， 截取其与最大内接圆的4个交点构成的内接矩形作为手掌的ROI区域。 2.根据权利要求1所述的手掌图像ROI区域提取方法， 其特征在于： 所述的步骤S1中将 手掌图像缩放至原图的1/2。 3.根据权利要求1所述的手掌图像ROI区域提取方法， 其特征在于： 所述的步骤S2根据 手掌二值图像获取手掌轮廓线的具体步骤为： S2.1、 采用OTSU算法对 缩放后的手掌图像进行二 值化分割， 得到二 值图像I1； S2.2、 统计二 值图像I1中的连通区域， 保留最大 连通区域， 得到二 值图像I2； S2.3、 对二 值图像I2进行腐蚀处 理， 去掉粘连手指区域， 得到手掌二 值图像I3； S2.4、 对手掌二 值图像I3进行边缘检测， 得到手掌区域的轮廓线L。 4.根据权利要求2所述的手掌图像ROI区域提取方法， 其特征在于： 所述的步骤S3获取 手掌二值图像的最大内切圆的具体步骤为： S3.1、 计算手掌二值图像I3中的白色区域的最大宽度及最大高度， 以两者中的较小 值的 二分之一为初始最小半径r， 计算手掌二值图像I3中的白色区域的重心P， 并基于重心P及初 始最小半径 r确定圆心待 遍历区域； S3.2、 以圆心待遍历区域内的任一像素点为检测圆心， 以初始最小半径r为检测半径构 建检测圆， 若检测圆上所有像素点的像素值均为255， 则增加检测圆的检测半径； 否则以圆 心待遍历区域内下一像素点为检测圆心， 重复上述步骤， 直至将圆心待遍历区域所有的像 素点遍历完成； S3.3、 最大检测半径对应的检测圆即为手掌二 值图像的最大内切圆。 5.根据权利要求4所述的手掌图像ROI区域提取方法， 其特征在于： 所述的步骤S3.1中 的重心P的坐标为 （ x0，y0） ， 则步骤S3.2 中圆心遍历区域为： 圆心的横坐标以 （ x0‑r/2，x0+r/ 2） 为范围， 圆心的纵坐标以 （ y0‑r/2，y0+r/2） 为范围； 检测圆心对应的检测圆上像素点的坐标表示 为： 其中，xi、yi为以x0、y0为圆心， r为半径， 角度为 θ的圆上的像素点的横坐标和纵坐标。 6.根据权利要求1所述的手掌图像ROI区域提取方法， 其特征在于： 所述的步骤S4.2计权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115359249 A 2算某个子区域对应的手掌轮廓线的轮廓复杂度的具体步骤为： S4.2.1、 计算该子区域内的手掌轮廓线的长度D； S4.2.2、 计算子区域内手掌轮廓线与内切圆之间的面积S； S4.2.3、 计算子区域内手掌轮廓线上各点对于以直径L1、 L2与圆的交点直线为方向的圆 的切线的投影， 计算各投影距离的直方图， 统计直方图的正态分布N； S4.2.4、 对轮廓线的长度D、 轮廓线与 内切圆之间的面积S和正态分布N进行加权求和， 得到该子区域轮廓的复杂度。 7.根据权利要求6所述的手掌图像ROI区域提取方法， 其特征在于： 所述的步骤S4.2.4 中加权求和公式为： 公式中，a、b、c均为加权系数， a+b+c=1。 8.根据权利 要求1所述的手掌图像ROI区域提取方法， 其特征在于： 所述手掌图像ROI区 域提取方法还包括： S5、 分别计算每个子区域对应的手掌轮廓线上各像素点的曲率之和， 其中， 每个像素点 的曲率K的计算公式为： 公式中，y’为该像素点y方向的一阶导数， y’’为该像素点y方向的二阶导数； S6、 判断轮廓复杂度最大的子区域对应的手掌轮廓线上各像素点的曲率之和是否最 大， 若不是， 则提 示用户重新采集手掌图像。 9.根据权利要求1所述的手掌图像ROI区域提取方法， 其特征在于， 所述的手掌图像为 掌静脉图像或掌纹图像。 10.一种手掌图像ROI区域 提取系统， 其特 征在于： 其包括： 采集及缩放模块， 用于采集用户的手掌图像， 对手掌图像进行缩放处 理； 二值化模块， 用于对缩放后的手掌图像进行二值化处理得到手掌二值图像， 并根据手 掌二值图像获取手掌轮廓线； 最大内切圆获取模块， 用于获取手掌二 值图像的最大内切圆； ROI 区域截取模块， 用于对手掌方向进行定位并截取ROI  区域， 具体步骤为： 遍历最大内切圆中各个角度的直径L1及与直径L1相垂直的直径L2， 以直径L1和直径L2的 延长线为 坐标轴将手掌二 值图像分为 4个子区域； 分别计算每 个子区域对应的手掌轮廓线的轮廓复杂度； 取子区域轮廓复杂度最大时对应的直径L1和直径L2为手掌分割基准线， 以手掌分割基 准线为对角线， 截取其与最大内接圆的4个交点构成的内接矩形作为手掌的ROI区域。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115359249 A 3