一种结合区域置信度和压力分布方向强度的足迹表达方法技术

本发明专利技术提供一种结合区域置信度和压力分布方向强度的足迹表达方法，至少包括以下步骤：获取待识别的足迹图像并对图像进行预处理；将所述待识别的足迹图像分块积分并对积分后的足迹图像计算；将所述分块后的足迹图像区域置信度计算；基于区域置信度的足迹特征表达通过主成分分析技术以及线性判别分析技术，将对得到的区域置信度的压力方向梯度特征进行特征选择。本发明专利技术的方法不直接提取足迹的长度、角度等特征，因此不易受噪声的影响。同时兼顾足迹重压分布以及轮廓形状信息，能够更好的体现了人行走时足底压力的分布特点。进一步的本发明专利技术采用的方法消除了穿袜时纹理影响，无需对赤足和穿袜进行区分，适用性更加广泛。

A Footprint Expression Method Combining Regional Confidence and Directional Strength of Pressure Distribution

The invention provides a footprint expression method combining the regional confidence and the direction strength of pressure distribution, which includes at least the following steps: obtaining the footprint image to be recognized and preprocessing the image; integrating the footprint image to be recognized and calculating the integrated footprint image; calculating the regional confidence of the footprint image after the segmentation; and calculating the footprint image based on the regional confidence. The principal component analysis (PCA) and linear discriminant analysis (LDA) are used to select the pressure direction gradient feature of the confidence of the region. The method of the invention does not directly extract the length, angle and other characteristics of the footprint, so it is not susceptible to noise. At the same time, considering the distribution of footprint weight and contour shape information, it can better reflect the distribution characteristics of plantar pressure when walking. Further, the method adopted by the present invention eliminates the texture effect when wearing socks, does not need to distinguish barefoot from wearing socks, and has wider applicability.

【技术实现步骤摘要】
一种结合区域置信度和压力分布方向强度的足迹表达方法
本专利技术涉及足迹识别
，具体而言，尤其涉及一种结合区域置信度和压力分布方向强度的足迹表达方法。
技术介绍
目前在基于足迹的生物特征识别中多提取足迹图像的纹理信息、几何形状和压力分布。对于足迹的纹理信息的获取，通常利用傅里叶变换，离散余弦变换，小波变换，以及主成分分析和独立主成分分析的方法，并进行足迹识别。对于几何形状特征，主要方法有：1)提取足长、掌宽、跟宽、足跟中心到每个脚趾中心与横轴的角度以及脚掌面积等形态学特征；2)分别提取前后足压力中心点到足迹图像边缘点的距离，然后对特征进行傅里叶变换并取模，作为足迹的形状特征。对于压力分布特征，主要方法有：1)提取足迹压力中心(cop)与区域几何中心的位置关系进行身份认定；2)利用足底压力中心(cop)轨迹信息构建足底平均、最大、最小压力时间曲线，直接利用曲线上的点构建足迹特征向量；3)提取足迹图像的压力径向梯度图来表征一个人的压力分布。但是目前已有方法在获取足迹纹理需要照相机拍摄足底图像时，用户受到一定程度的制约的同时还需要拍摄高分辨率的足迹图像，才能精确提取足迹的纹理信息，适用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种结合区域置信度和压力分布方向强度的足迹表达方法，其特征在于，至少包括以下步骤：S1：获取待识别的足迹图像并对图像进行预处理；S2：将所述待识别的足迹图像分块积分并对积分后的足迹图像计算；S3：将所述分块后的足迹图像区域置信度计算；S4：基于区域置信度的足迹特征表达；S5：通过主成分分析技术以及线性判别分析技术对得到的区域置信度的压力方向梯度特征进行特征选择。

【技术特征摘要】
1.一种结合区域置信度和压力分布方向强度的足迹表达方法，其特征在于，至少包括以下步骤：S1：获取待识别的足迹图像并对图像进行预处理；S2：将所述待识别的足迹图像分块积分并对积分后的足迹图像计算；S3：将所述分块后的足迹图像区域置信度计算；S4：基于区域置信度的足迹特征表达；S5：通过主成分分析技术以及线性判别分析技术对得到的区域置信度的压力方向梯度特征进行特征选择。2.根据权利要求1所述的一种结合区域置信度和压力分布方向强度的足迹表达方法，其特征还在于：所述预处理首先通过大津法获取所述待识别的足迹图像的阈值，将所述足迹图像中像素与所述阈值进行比较；当所述足迹图像中像素小于所述阈值，则为噪音；通过八邻域标记算法寻找整个所述足迹图像的最大连通区域，逐行扫描计算足迹区域坐标的最小和最大值，获取包含足迹区域的最小外接矩形；所述最大连通区域为整幅图像的连通区域中面积最大的连通区域；再将所述待识别的足迹图像进行倾斜校正；根据3:2高度比例对所述足迹图像进行分区，得到前足和后足区域；通过Radon变换寻找投影值最大的角度作为后足区域的主方向，根据所述后足区域主方向与水平方向的倾斜角度对整幅足迹图像进行倾斜校正，即校正后的后足区域的主方向与水平方向垂直；按照上述方法重新获取校正后足迹图像的最小外界矩形；获取足迹最小外接矩形的高度，按照3:2的高度比例对足迹图像进行分区，得到前足区域和后足区域，并对所述分区后的前/后足区域进行规范化处理。3.根据权利要求2所述的一种结合区域置信度和压力分布方向强度的足迹表达方法，其特征还在于：将所述前/后足区域进行规范化处理，构建C×D维的空矩阵T，以所述矩阵T的中心与校正后的所述前/后足区域的中心的坐标差作为偏移量(dx,dy)，其中，C和D分别表示为空矩阵T的高度和宽度，dx表示矩阵T中心与前足区域中心的坐标x方向的差值，dy表示矩阵T中心与前足区域中心的坐标y方向的差值；将所述前/后足区域内所有不为零的像素点通过偏移量平移到矩阵T的中央，构成新的统一尺寸的前/后足区域F/H。4.根据权利要求1所述的一种结合区域置信度和压力分布方向强度的足迹表达方法，其特征还在于：所述步骤S2：将所述待识别的足迹图像分块积分,首先将所述前足区域F均匀细...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新年，程琪，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21