專(zhuān)利名稱(chēng)：證件人像相片壓縮與解壓縮的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像數(shù)據(jù)處理的方法，特別涉及一種證件人像相片壓縮與解壓縮的方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的圖像壓縮技術(shù)中，主要使用以下三種算法JPEG、JPEG000和分形壓縮。JPEG和JPEG2000方法采用先變換(JPEG采用離散余弦變換，JPEG2000采用小波變換)，再量化，最后編碼的方式，可適用于各種圖像壓縮。通常在壓縮倍數(shù)為20倍以?xún)?nèi)時(shí)，壓縮后的圖像質(zhì)量較好，但是當(dāng)壓縮倍數(shù)超過(guò)20倍，例如JPEG壓縮圖像就會(huì)出現(xiàn)馬賽克等模糊現(xiàn)象；分形壓縮方法雖然能夠?qū)崿F(xiàn)大比例壓縮，但是分形算法局限在具有自相似特點(diǎn)的圖像，如海岸線(xiàn)、云彩、大樹(shù)等自然景物圖像，可以獲得大比例的壓縮。上述三種常用算法對(duì)于以人像為主的證件相片的壓縮效果不是很有效，因?yàn)楝F(xiàn)有的壓縮算法都是對(duì)針對(duì)普通的矩形圖像進(jìn)行的，也就是說(shuō)，目前所有圖像壓縮算法都是對(duì)常規(guī)圖像設(shè)計(jì)的通用壓縮算法。
由于存儲(chǔ)容量的限制，中華人民共和國(guó)第二代居民身份證芯片內(nèi)部需要存儲(chǔ)的機(jī)讀相片，要求壓縮后的相片尺寸在1KB以?xún)?nèi)，并且壓縮后相片能達(dá)到認(rèn)證的效果。目前采集的身份證原始相片尺寸在150KB左右，采用目前已知的圖像壓縮方法，把原始相片壓縮到規(guī)定的尺寸后，壓縮后的相片無(wú)法達(dá)到認(rèn)證的要求，即現(xiàn)有技術(shù)還不能達(dá)到預(yù)期效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種可將證件人像相片壓縮至1K字節(jié)以?xún)?nèi)，并通過(guò)相應(yīng)的解壓縮重新認(rèn)證該人像相片的壓縮與解壓縮的方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明證件人像相片壓縮與解壓縮的方法，該方法通過(guò)輸入單元、人肩定位單元、壓縮單元和輸出單元將證件人像相片壓縮至1K字節(jié)并通過(guò)相應(yīng)的解壓縮單元還原該證件人像相片，該方法包括如下步驟1)啟動(dòng)輸入單元，獲取證件原始人像相片的圖像數(shù)據(jù)；2)將所述圖像數(shù)據(jù)輸入人肩定位單元，識(shí)別所述證件相片圖像數(shù)據(jù)中人像的特定部位即人肩部分，形成一特定壓縮區(qū)域，將所述特定部位的圖像數(shù)據(jù)從整個(gè)人像的圖像數(shù)據(jù)中提取出來(lái)；3)啟動(dòng)壓縮單元，將所述特定壓縮區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，包括如下步驟
①對(duì)所述特定部位的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行適形小波變換；②對(duì)所述適形小波變換后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行量化處理；③對(duì)所述量化處理的結(jié)果進(jìn)行算術(shù)編碼；4)經(jīng)輸出單元將背景圖像數(shù)據(jù)和所述特定壓縮區(qū)域圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一變換編碼后的數(shù)據(jù)合成為可輸出的證件機(jī)讀相片的壓縮文件；5)在重新恢復(fù)該證件人像相片時(shí)，啟動(dòng)解壓縮單元，執(zhí)行如下解壓縮的步驟①獲取所述證件機(jī)讀相片的壓縮文件；②分別提取所述壓縮文件中背景的圖像數(shù)據(jù)和所述特定壓縮區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)，對(duì)所述特定壓縮區(qū)域的數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)解碼；③對(duì)所述算術(shù)解碼后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行反量化處理；④對(duì)所述反量化處理結(jié)果進(jìn)行適形小波反變換；⑤將所述適形小波反變換的結(jié)果恢復(fù)成特定壓縮區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)；⑥將所述特定壓縮區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)與背景的圖像數(shù)據(jù)合成為證件人像相片的解壓縮數(shù)據(jù)。
本發(fā)明證件人像相片壓縮與解壓縮的方法，其中所述算術(shù)編碼采用EZW零樹(shù)編碼。
本發(fā)明有益的技術(shù)效果是克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種能夠從身份證原始人像相片到達(dá)到認(rèn)證效果的圖像壓縮文件的壓縮與解壓縮的方法。本方法采用一種對(duì)含有人的頭像的圖像數(shù)據(jù)的分析方法，支持“感興趣的”特定區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)的壓縮與解壓縮，能夠以高壓縮比儲(chǔ)存彩色或黑白圖像，并能高質(zhì)量解壓，不丟失信息，極適合于將IC卡持有人的頭像數(shù)據(jù)以IC卡數(shù)據(jù)的形式儲(chǔ)存到卡內(nèi)，為中華人民共和國(guó)第二代居民身份證相片的壓縮、解壓縮提供了人像相片壓縮與解壓縮的技術(shù)方案。
下面結(jié)合實(shí)施例參照附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，以求對(duì)本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)得到更深入的理解。


圖1為本發(fā)明證件人像相片壓縮與解壓縮方法的壓縮流程圖；圖2為圖1中壓縮單元的流程圖；圖3為本發(fā)明證件人像相片壓縮與解壓縮方法的解壓縮流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明證件人像相片壓縮與解壓縮方法的實(shí)施例，應(yīng)用在第二代居民身份證上，是將采集到的證件人像相片的圖像數(shù)據(jù)壓縮到1K字節(jié)，存儲(chǔ)到第二代居民身份證的芯片中。
首先，在相片壓縮與解壓縮中使用的是人肩定位單元模塊的開(kāi)發(fā)。根據(jù)證件人像相片本身具有的對(duì)象固定、背景簡(jiǎn)單單一等特點(diǎn)，突破現(xiàn)有商用壓縮軟件全圖壓縮的限定，提出了一種基于特定區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)的壓縮系統(tǒng)。人肩定位模塊的功能是在壓縮前在圖像中確定壓縮對(duì)象的位置等參數(shù)，用以解決二代證件4Kb芯片存儲(chǔ)相片的可能，同時(shí)保證存儲(chǔ)的相片質(zhì)量，這是在商用算法中無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。
其次，是壓縮算法的選定。常用的小波算法都是限定在矩形區(qū)域內(nèi)處理，由于前期的人肩定位單元模塊將人肩圖像從矩形圖像中提取出來(lái)，所以形成了不規(guī)則形狀的處理區(qū)域，若采用通用小波算法必然會(huì)浪費(fèi)處理空間。因此，針對(duì)不規(guī)則形狀區(qū)域，采用適形小波算法，即適合任何形狀處理區(qū)域的小波壓縮算法。實(shí)踐證明適形小波算法是現(xiàn)有小波算法中最有優(yōu)勢(shì)的壓縮算法。
下面對(duì)本發(fā)明證件人像相片壓縮與解壓縮的方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
參照?qǐng)D1，在步驟1中，啟動(dòng)輸入單元首先獲取證件原始人像相片的圖像數(shù)據(jù)并將圖像數(shù)據(jù)輸入人肩定位單元。在步驟2中，人肩定位單元要識(shí)別證件人像相片圖像數(shù)據(jù)中人像的特定部位即人肩部分，形成一特定壓縮區(qū)域，并將這一特定部位的圖像數(shù)據(jù)從整個(gè)人像的圖像數(shù)據(jù)中提取出來(lái)。在步驟3中，壓縮單元將所述特定壓縮區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮。
參照?qǐng)D2，圖像數(shù)據(jù)壓縮包括如下四步在步驟21中，先對(duì)特定部位的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行適形小波變換；在步驟22中，對(duì)適形小波變換后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行量化處理；在步驟23中，對(duì)量化處理的結(jié)果進(jìn)行算術(shù)編碼，該算術(shù)編碼的方式采用EZW零樹(shù)編碼。在步驟24中，將背景圖像數(shù)據(jù)和特定壓縮區(qū)域圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行變換編碼后的數(shù)據(jù)合成為可輸出的證件機(jī)讀相片壓縮文件，該壓縮文件將在1K字節(jié)以?xún)?nèi)。
參照?qǐng)D1，上述可輸出的壓縮文件經(jīng)輸出單元4存儲(chǔ)到第二代居民身份證的芯片中。
參照?qǐng)D3，在重新恢復(fù)該證件人像相片時(shí)，啟動(dòng)解壓縮單元，執(zhí)行解壓縮的步驟。在步驟31中，首先獲取證件機(jī)讀相片的壓縮文件。在步驟32中，分別提取壓縮文件中背景的圖像數(shù)據(jù)和特定壓縮區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)，對(duì)特定壓縮區(qū)域的數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)解碼。在步驟33中，對(duì)算術(shù)解碼后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行反量化處理。在步驟34中，對(duì)反量化處理結(jié)果進(jìn)行適形小波反變換。在步驟35中，將適形小波反變換的結(jié)果恢復(fù)成特定壓縮區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)。在步驟36中，將特定壓縮區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)與背景的圖像數(shù)據(jù)合成為證件人像相片的解壓縮數(shù)據(jù)，以供認(rèn)證該證件人像相片之用。
本發(fā)明證件人像相片壓縮與解壓縮方法應(yīng)用范圍廣，可廣泛應(yīng)用于身份證、護(hù)照等證件管理信息系統(tǒng)。身份證機(jī)讀相片壓縮/解壓縮系統(tǒng)能夠以高壓縮比儲(chǔ)存彩色或黑白圖像，并能高質(zhì)量解壓，不丟失信息。本系統(tǒng)采用的新型圖像分析法，即特定壓縮區(qū)域的方法具有一定的智能，支持“感興趣”的特定區(qū)域、任意形狀區(qū)域的壓縮，極適合于將IC卡持有人的頭像數(shù)據(jù)以IC卡數(shù)據(jù)的形式儲(chǔ)存到卡內(nèi)，為中華人民共和國(guó)第二代居民身份證相片的壓縮、解壓縮提供了人像相片壓縮與解壓縮的技術(shù)方案。
權(quán)利要求
1.一種證件人像相片壓縮與解壓縮的方法，該方法通過(guò)輸入單元、人肩定位單元、壓縮單元和輸出單元將證件人像相片壓縮至1K字節(jié)并通過(guò)相應(yīng)的解壓縮單元重新認(rèn)證該證件人像相片，其特征在于，該方法包括如下步驟1)啟動(dòng)輸入單元，獲取證件原始人像相片的圖像數(shù)據(jù)；2)將所述圖像數(shù)據(jù)輸入人肩定位單元，識(shí)別所述證件相片圖像數(shù)據(jù)中人像的特定部位即人肩部分，形成一特定壓縮區(qū)域，將所述特定部位的圖像數(shù)據(jù)從整個(gè)人像的圖像數(shù)據(jù)中提取出來(lái)；3)啟動(dòng)壓縮單元，將所述特定壓縮區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，包括如下步驟①對(duì)所述特定部位的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行適形小波變換；②對(duì)所述適形小波變換后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行量化處理；③對(duì)所述量化處理的結(jié)果進(jìn)行算術(shù)編碼；4)經(jīng)輸出單元將背景圖像數(shù)據(jù)和所述特定壓縮區(qū)域圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行變換編碼后的數(shù)據(jù)合成為可輸出的證件機(jī)讀相片的壓縮文件；5)在重新認(rèn)證該證件人像相片時(shí)，啟動(dòng)解壓縮單元，執(zhí)行如下解壓縮的步驟①獲取所述證件機(jī)讀相片的壓縮文件；②分別提取所述壓縮文件中背景的圖像數(shù)據(jù)和所述特定壓縮區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)，對(duì)所述特定壓縮區(qū)域的數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)解碼；③對(duì)所述算術(shù)解碼后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行反量化處理；④對(duì)所述反量化處理結(jié)果進(jìn)行適形小波反變換；⑤將所述適形小波反變換的結(jié)果恢復(fù)成特定壓縮區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)；⑥將所述特定壓縮區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)與背景的圖像數(shù)據(jù)合成為證件人像相片的解壓縮數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的證件人像相片壓縮與解壓縮的方法，其中所述算術(shù)編碼采用EZW零樹(shù)編碼。
全文摘要
本發(fā)明證件人像相片壓縮與解壓縮的方法提供了一種能夠從身份證原始人像相片壓縮至1K字節(jié)并達(dá)到認(rèn)證效果的圖像壓縮、解壓縮的方法。本方法通過(guò)對(duì)含有人的頭像的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，支持“感興趣的”特定區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)的壓縮與解壓縮，通過(guò)適形小波算法，能夠以高壓縮比儲(chǔ)存彩色或黑白圖像，并能高質(zhì)量解壓，不丟失信息，極適合于將IC卡持有人的頭像數(shù)據(jù)以IC卡數(shù)據(jù)的形式儲(chǔ)存到卡內(nèi)。該方法將采集到的證件人像相片的圖像數(shù)據(jù)壓縮存儲(chǔ)到第二代居民身份證的芯片中，為中華人民共和國(guó)第二代居民身份證相片的壓縮、解壓縮提供了人像相片壓縮與解壓縮的技術(shù)方案。
文檔編號(hào)G06T9/40GK1779717SQ20041009158
公開(kāi)日2006年5月31日 申請(qǐng)日期2004年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月19日
發(fā)明者田青 申請(qǐng)人:公安部第一研究所