(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 202210424376.X (22)申请日 2022.04.21 (71)申请人 杭州电子科技大 学 地址 310018 浙江省杭州市下沙高教园区2 号大街 (72)发明人 叶学义　廖奕艺　王鹤澎　陈华华　 蒋甜甜　 (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 朱月芬 (51)Int.Cl. G06V 40/18(2022.01) G06V 10/44(2022.01) (54)发明名称 基于多方向中心对称局部二值模式的虹膜 纹理表征方法 (57)摘要 本发明公开了基于多方向中心对称局部二 值模式的虹膜纹理表征方法， 针对现有设计的手 工描述子难以实现对虹膜纹理点和面均衡表征 的缺陷， 本发 明将局部邻域整体和中心以及邻域 的对称表 达相结合， 设计了MDCS ‑LBP算子表征 虹 膜纹理特征。 首先对局部邻域整体计算加权灰度 值， 然后重新定义编码规则实现加权灰度值之间 的编码获得该局部的虹膜特征， 最后通过二值化 对虹膜特征进行降维以提高后期识别速度。 经实 验验证， 该方法能够快速有效的表征虹膜纹理特 征， 提高了虹膜识别性能， 且对不同设备采集的 虹膜数据库能够获得 稳定的识别效果。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 114694239 A 2022.07.01 CN 114694239 A 1.基于多方向中心对称局部二 值模式的虹膜纹 理表征方法， 其特 征在于， 步骤如下： 步骤(1).选取5*5特征提取模板， 按照特殊计算规则计算八个不同方向的加权灰度值 与中心加权灰度值， 计算所 得的方向加权灰度值和中心加权灰度值构成特 征编码模板； 步骤(2).引入中心对称编码思想， 为兼顾中心加权灰度值在编码时对纹理表征的作 用， 重新定义加权灰度值之间的比较规则； 由加权灰度值计算和重新定义的编码规则构成 MDCS‑LBP算子， 实现虹膜纹 理的表征， 获得MDCS ‑LBP特征图； 步骤(3).采用阈值 二值化的方法对MDCS ‑LBP特征图进行 特征降维。 2.根据权利要求1所述的基于多方向中心对称局部二值模式的虹膜纹理表征方法， 其 特征在于， 步骤(1).具体方法如下： 在5*5特征提取模板中， 对选取方向上的像素点和中心像素点进行加权， 再与其周围像 素点进行累加取平均值得到各个方向加权灰度值和中心加权灰度值， 八个方向加权灰度值 与中心加权灰度值计算公式如下： 0°方向: 方向: 方向: 方向: π 方向: 方向: 方向： 方向: 中心: 式中， Pc是5*5特征提取模板的中心像素值， Pi(1≤i≤8)是以Pc为中心5*5特征提取模 板内环上的像素值， Qj(1≤j≤16)是以Pc为中心5*5特征提取模板外环上的像素值， Gw(1≤w ≤8)是以Pc为中心计 算所得的每个方向上的加权灰度值， Gc是计算所得的中心加权灰度值； 计算所得的各方向加权灰度值和中心加权灰度值构成特 征编码模板 。 3.根据权利要求2所述的基于多方向中心对称局部二值模式的虹膜纹理表征方法， 其 特征在于， 步骤(2).具体方法如下：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114694239 A 2首先重新定义编码规则， 以中心加权 灰度值Gc为中心， 特征编码 模板被分为四组对称方 向， 每组对称方向先对关于中心加权灰度值Gc对称的两个方向加权灰度值进行比较生成第 一位1bit编码， 然后判定中心加权灰度值Gc是否处于两个方向加权灰度值之间生成第二位 1bit编码， 每组对称方向用2bits编码表 示； 由水平方向开始编码， 四组对称方向生成8bits 编码， 从而表征局部局部的虹膜纹 理信息， 具体编码规则如下： MDCS‑LBP算子的计算规则如公式10所示， 其中Gw为方向加权灰度值， Gc为中心加权灰度 值， 公式10中sgn(Gw‑Gw+4)和αw的计算如公式11和公式12所示； 通过MDCS ‑LBP算子对虹膜图 像进行纹 理表征， 得到 MDCS‑LBP特征图。 4.根据权利要求3所述的基于多方向中心对称局部二值模式的虹膜纹理表征方法， 其 特征在于， 步骤(3).具体方法如下： MDCS‑LBP算子表征虹膜纹理信息时采用8bits编码描述局部虹膜纹理信息 的变化， 过 高的特征维数会降低计算效率， 而且也不利于虹膜识别的鲁棒性， 因此采用阈值二值化对 MDCS‑LBP特征图进行降维， 获得二 值化MDCS‑LBP特征图， 具体降维计算公式如下： 二值化 其中， MDCS ‑LBP(i,j)表示MDCS ‑LBP特征图中位于(i,j)坐标 上的像素值。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114694239 A 3