基于3D點(diǎn)云模型的人耳檢測與識別研究.pdf

1、通過對人耳信息的采集和分析來進(jìn)行生物特征識別已經(jīng)成為身份驗(yàn)證領(lǐng)域的一種有效方法。和現(xiàn)有的生物特征識別方法相比，人耳結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、特征豐富，并且能夠采取非接觸的方式進(jìn)行采集。為了把握它穩(wěn)定豐富的空間結(jié)構(gòu)信息，使用三維的方式最有利于對人耳進(jìn)行檢測和獲取。本文涉及的工作包含制造一套基于線激光掃描的3D人耳點(diǎn)云模型采集設(shè)備，設(shè)計(jì)快速有效的模型預(yù)處理算法、3D人耳特征提取方法以及進(jìn)行3D人耳模型的驗(yàn)證識別研究。
　　在已有的3D人耳識別研究中，

2、往往需要借助價(jià)格昂貴的高精度3D激光成像儀才能完成對人耳的建模。隨后才有可能在此之上進(jìn)行檢測和識別研究。為了降低成本但不影響實(shí)用價(jià)值，一套低成本、高精度的3D成像設(shè)備的設(shè)計(jì)制作成為本文研究的第一步。我們制作了一套基于線激光掃描的3D模型重建設(shè)備。利用結(jié)構(gòu)光成像原理，捕捉激光線掃描通過人耳的形態(tài)和位置來完成3D人耳點(diǎn)云的構(gòu)建。
　　針對采集得到的點(diǎn)云模型，進(jìn)行模型的預(yù)處理。這一過程包含噪聲去除，人耳檢測，姿態(tài)校準(zhǔn)。由于人耳的姿態(tài)容易

3、受頭部運(yùn)動(dòng)的影響，在這部分工作中我們首先去除孤立和跳躍噪聲，提出了一種基于3D曲率分析的新方法來對人耳所在區(qū)域進(jìn)行分割。然后通過投影尋蹤的原理，探索得出一套快速有效新方案來對人耳姿態(tài)進(jìn)行歸一化。該方法通過牛頓迭代法不斷校準(zhǔn)人耳姿態(tài)使其在給定投影方向上保證最稀疏分布，然后再利用主成分分析歸一化模型在投影方向上的旋轉(zhuǎn)角度。在相同采集條件下，這種方法能保證注冊樣本和庫樣本之間的快速對齊，為特征提取和匹配提供助益。
　　點(diǎn)云的空間分布信息