基于高光谱技术的复杂背景下血指纹图像分割方法研究-莱森光学

然则因为提取工夫举措掉队和客体外貌图案纹理的影响，杂乱配景下血指纹的提取往往斗劲艰苦。目前常睹的举措是采用Photoshop等软件剔除指纹图像中的杂乱配景，或用摄影法和图像收拾法消弭或削弱配景滋扰等。然而此类举措往往受到参数不成控、履历哀求上等要素的影响，收拾效益有限且不具备普适性。所以，寻找一种巩固有用的新工夫、新举措实行杂乱配景下血指纹的无损提取显得尤为首要。高光谱工夫交融了古板成像工夫和优秀的光谱工夫等益处，所得到的高光谱图像同时蕴涵了图像讯息和光谱讯息。该工夫具有操作速率疾、操作举措简明、确凿无损、绿色环保等益处，正在很众方面已有较为成熟的利用。目前外洋运用高光谱工夫正在血迹方面的查究较为通常，Leeuwen及其查究团队演示了高光谱工夫正在犯科现场检测识别长途血迹的可行性，Kuula等人运用高光谱工夫探究了血迹的物理化学特质，Cadd等人则胜利运用高光谱工夫实行了潜血指纹的显露。然则，邦内运用高光谱工夫对血指纹的查究尚处于试探阶段，相干文献较少。本文运用高光谱成像仪查究了血迹的光谱讯息和图像讯息，提出了一种杂乱配景下的血指纹图像豆剖举措，通过对血指纹样本的高光谱数据搜罗，运用ENVI软件采纳感兴味区域，并采用MISystem光谱影像领悟软件举办光谱领悟、人工领悟及效益叠加，从而实行杂乱配景下血指纹图像的提取与豆剖。该举措有用避免了杂乱配景对指纹提取变成的滋扰，为后续的指纹录入及识别创建了有利前提。

本次实习所搜罗到的高光谱数据可能用莱森光学的高光谱成像相机体系iSpecHyper-VS1000，如图2所示。

手指蘸取血液，正在差异材质（油光纸、彩色书写纸、胶版纸等易留有指纹的纸张）、差异颜色杂乱水准（玄色、血色、紫色、蓝色、彩色等易掩饰或污染血迹颜色）的配景上捺印懂得的指纹，将每块含有血指纹的区域举办一致规格的裁剪，依序平放于线扫平台长进行高光谱图像数据搜罗。

本实习通过搭修高光谱实习平台，运用高光谱 成像工夫搜罗血指纹样本的图谱讯息，采用 ENVI、 MISystem 两种光谱影像领悟软件举办血指纹图像提 取及配景辞别，其整个流程如图 5 所示。

对杂乱配景下的血指纹举办搜罗前，先提前3min翻开光源举办预热直至光源巩固。为了预防搜罗到的图像含混不清或变形失真，必要按照相机镜头与物体的隔断（物距）调理光圈和焦距的巨细。为了消弭光源强度的区别正在各波段下漫衍不均及摄像头中暗电流噪声的影响，必要对搜罗到的光谱图像举办曲直校准，如下式所示。

感兴味区域（ROI）的合理采纳是至合首要的一个步伐，其结果将直接影响后续收拾效益。图像校正事后，利用ENVI5.1软件提取高光谱图像中血指纹样本的光谱讯息，将无缺血指纹所正在最小矩形区域举动ROI，将ROI内的光谱讯息的均匀值举动对应样本的光谱值。ROI采纳可去除周边无合讯息滋扰，晋升体系领悟速率，为后续的血指纹豆剖提取打下根柢。操作如图6所示。

将已推算反射率的数据导入MISystem光谱影像领悟软件举办人工领悟，即对宗旨图像上差异因素点的样本差异举办人工取样，将遗留正在每一处配景上的微量血迹，即该处配景客体的因素与血迹因素举办叠加，运用两者的光谱特质，寻找两种物质酿成反差的波段，然后输出血指纹显露强摄取且杂乱配景显露强反射的各波段叠加的灰度图，举办光谱领悟领悟，MISystem可能按照灰度图大致鉴定物质遗留正在客体上的轮廓样式，由此抵达对遗留正在杂乱配景上的指纹举办提取固定的宗旨。操作如图7所示。

本实习共取样了6种差异因素物质，每一种取若干像素点，如图7所示取样完工后举办人工领悟，软件举办宗旨识别并领悟运算后会取得6个差异以标志的6个区域显露亮色的波段。随后则对各个波段的显露灰度图举办采取性叠加，本实习采纳了“蓝色”区域、“血色”区域、“青色”区域为反射强度最强，“绿色”区域、“黄色”区域、“紫色”区域为摄取水准最强光阴的波段数据，末了取得效益图并输出。

按照样本物质因素的摄取和反射形态，输出各波段叠加的灰度图并举办人工领悟，采取理思波段下对应的灰度图像举办合成，采取血指纹与杂乱配景辞别效益最好的图像输出存储，最终实行杂乱配景下血指纹简直凿豆剖。

通过对油光纸、彩色书写纸、胶版纸等杂乱客体外貌的血指纹图像豆剖效益举办比对，出现豆剖效益均较为明显，并未受到客体的原料及配景的杂乱水准等要素的影响。图8列出了三组运用MISystem软件提取杂乱配景下的血指纹的收拾结果，并将其与Photoshop软件收拾结果举办了斗劲。个中Photoshop软件的收拾合键通过RGB各通道的反色叠加及透后度调节来实行血指纹豆剖。