[發明專利]手指靜脈圖像質量判斷方法

有效

• 申請號: 201010197533.5
• 申請日: 2010-06-11
• 公開（公告）號: CN101866486A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發明（設計）人: 王科俊;劉靖宇;馮偉興;李雪峰;管鳳旭
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06K9/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及的是生物特征身份識別技術領域，具體地說是一種手指靜脈圖像質量分辨方法。

背景技術

生物特征識別系統的性能與所采集的圖像質量密切相關，為降低圖像質量對識別結果的影響，確保整個識別系統的準確性，需要對靜脈圖像質量進行系統、科學、客觀地分辨、評價。

圖像質量評價是一個經典的研究課題，其目標是設計算法，給出和人的主觀感受相一致的評價值。在實際應用中，由于采集者手指本身的特性、采集環境和手指采集設備的性能等因素影響，使采集到的手指靜脈圖像往往存在著較多的噪聲，這使得識別準確性大為下降。因此，對采集到手指靜脈圖像的質量做出實時、客觀、定量地評價是十分必要的。目前，如何對手指靜脈圖像進行準確的質量評價(即數學算法)是亟待解決的難題^[1][2]。哈爾濱工程大學對指紋和手背靜脈^[3]圖像的質量評價已有初步研究。

由于指靜脈圖像的采集主要采用特定波長紅外光透射的方式，使得指靜脈圖像中不存在褪皮、疤痕以及被弄臟、過干或過濕等問題，從而增加了圖像質量評價的難度。因此，如何選擇正確、合理的參數作為靜脈圖像質量評價指標是本發明研究的重點內容。

與本發明相關的公開報道有：

[1]Hong，L.，Automatic?Personal?Identification?Using?Fingerprints，Ph.D.dissertation，Michigan?State?University，1998；

[2]魏政剛，圖像質量評價方法的歷史、現狀和未來，中國圖像圖形學報，1998，3(5)：236-239；

[3]熊新炎.基于指紋和手背靜脈的雙模態生物特征識別系統研究.哈爾濱工程大學工學碩士學位論文.2007；

[4]侯格賢，畢篤彥，吳成柯，圖像分割質量評價方法研究[J]，中國圖像圖形學報，2000，5A(1)：39-43；

[5]李昊，傅曦.精通Visual?C++指紋模式識別系統算法及實現[M].北京：人民郵電出版社，2008：88-93。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠對采集到手指靜脈圖像的質量做出實時、客觀、定量地分辨的手指靜脈圖像質量判斷方法。

本發明的目的是這樣實現的：

第一步，讀入手指靜脈圖像；第二步，分別計算手指靜脈圖像的對比度質量分數、位置偏移質量分數、有效區域質量分數、方向模糊度質量分數；第三步，將第二步得到的質量分數按權值累加起來進行綜合評價，得到手指靜脈圖像評價的最終質量分數。

本發明的主要貢獻和特點在于：以人類視覺對圖像的認知功能特征為基礎，綜合分析了影響手指靜脈圖像質量的各種因素，并根據手指靜脈結構特性提出了一種手指靜脈圖像質量的評價方法，獲得了對比度、位置偏移、有效區域、方向模糊度四個評價圖像的物理參數。得到了與主觀評價結果相一致的客觀評價值。能夠在不需要參考圖像的情況下，評價圖像質量的好壞。

附圖說明

附圖是本發明的流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖舉例對本發明做更詳細地描述：

通過對大量手指靜脈圖像的分析，影響靜脈圖像的主要客觀因素有：

1)圖像有效區域面積：靜脈圖像包括前景圖像和背景圖像，前景圖像面積為有效面積，前景圖像面積越大，含有的圖像信息越多，圖像質量越好；

2)圖像位置偏移度：圖像的非接觸式采集方式，會使手指的位置發生偏移。手指的在圖像中的位置太偏會造成圖像有效信息量減少，影響圖像的識別。

3)圖像對比度：靜脈圖像采集過程中會發生受光不均的情況，而且光線的明暗會使圖像偏暗或者偏亮，降低了圖像的對比度，不利于后續處理；

4)圖像模糊度：圖像模糊不清晰會導致靜脈與背景之間的差別變小，使靜脈結構不明顯，影響特征的提取。

因此，本發明從以上角度綜合評價手指靜脈圖像質量，并將這幾個質量分數按規定的權值累加，得到最終的手指靜脈圖像質量分數。具體方法為：

1.手指靜脈圖像的對比度質量分數的獲取。

圖像的對比度也就是指圖像的均方差，即灰度差異的大小。表示如下：