[發(fā)明專利]一種指靜脈圖像質(zhì)量的量化評(píng)估方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010007188.8
• 申請(qǐng)日: 2020-01-03
• 公開（公告）號(hào): CN111223082B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張烜;趙國(guó)棟;辛傳賢;李學(xué)雙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 圣點(diǎn)世紀(jì)科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06T7/90
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 王桂名

本發(fā)明涉及一種指靜脈圖像質(zhì)量的量化評(píng)估方法，其包括以下步驟：(1)計(jì)算指靜脈圖像灰度分布指標(biāo)；(2)計(jì)算指靜脈圖像噪聲水平指標(biāo)；(3)計(jì)算指靜脈圖像一階梯度指標(biāo)；(4)計(jì)算指靜脈圖像二階梯度指標(biāo)；(5)構(gòu)建指靜脈圖像質(zhì)量量化評(píng)估數(shù)學(xué)模型并計(jì)算模型參數(shù)；(6)利用構(gòu)建的指靜脈圖像質(zhì)量量化評(píng)估數(shù)學(xué)模型對(duì)不同環(huán)境下的圖像質(zhì)量進(jìn)行量化評(píng)估，并依據(jù)量化評(píng)估結(jié)果對(duì)指靜脈圖像做針對(duì)性的預(yù)處理，消除不同環(huán)境對(duì)指靜脈圖像質(zhì)量的影響。本發(fā)明可對(duì)指靜脈圖像的質(zhì)量作出科學(xué)的量化評(píng)估，提高用戶不同手指狀態(tài)或不同外界環(huán)境下所得到的指靜脈圖像的一致性，進(jìn)而可提高指靜脈的識(shí)別性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于模式識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種指靜脈圖像質(zhì)量的量化評(píng)估方法。

背景技術(shù)

手指靜脈識(shí)別技術(shù)是一種真正的活體識(shí)別技術(shù)，它是利用手指血管內(nèi)流動(dòng)血液中的血紅蛋白對(duì)近紅外光的吸收而形成的靜脈血管圖像，并對(duì)采集到的靜脈血管圖像進(jìn)行圖像預(yù)處理、靜脈特征提取和靜脈特征比對(duì)的身份識(shí)別技術(shù)，具有高精度和高防偽性的特性。

中國(guó)發(fā)明專利CN106326886A公開了一種基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的手指靜脈圖像質(zhì)量評(píng)估方法及系統(tǒng)，該方法為首先對(duì)手指靜脈灰度圖像的質(zhì)量進(jìn)行標(biāo)注，其次建立訓(xùn)練樣本集合，然后利用訓(xùn)練樣本集合對(duì)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練。最后將任意一幅灰度圖像和二值圖像輸入到訓(xùn)練好的模型中，分別選取兩個(gè)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中第二全連接層的輸出為輸入灰度圖像和二值圖像的深度特征向量；連接兩個(gè)深度特征向量形成聯(lián)合表達(dá)向量，并將其輸入到支持向量機(jī)中進(jìn)行訓(xùn)練，使用概率支持向量機(jī)來(lái)計(jì)算出預(yù)測(cè)手指靜脈圖像的質(zhì)量；該評(píng)估方法及評(píng)估系統(tǒng)，能夠很大程度上提升手指靜脈圖像質(zhì)量評(píng)估的精度，改善認(rèn)證系統(tǒng)的識(shí)別性能。

但是，在實(shí)際使用過程中，由于受到用戶手指狀態(tài)(冷熱狀態(tài)、干裂、起皮、臟污等)或外界環(huán)境狀態(tài)(如高低溫環(huán)境、強(qiáng)弱光環(huán)境、設(shè)備灰塵覆蓋等)的影響，所獲取到的指靜脈圖像往往會(huì)有一定的差異，進(jìn)而會(huì)影響指靜脈的識(shí)別性能，為科學(xué)評(píng)估用戶手指狀態(tài)或外界環(huán)境狀態(tài)對(duì)指靜脈圖像質(zhì)量造成的影響，首先需要建立指靜脈圖像質(zhì)量的評(píng)價(jià)體系，該評(píng)價(jià)體系不僅可對(duì)靜脈圖像質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)的量化評(píng)估，還可以根據(jù)指靜脈圖像質(zhì)量的量化評(píng)估結(jié)果對(duì)不同環(huán)境下的指靜脈圖像進(jìn)行針對(duì)性的圖像處理，以消除不同環(huán)境對(duì)指靜脈圖像質(zhì)量的影響，提高用戶不同手指狀態(tài)或不同外界環(huán)境下所得到的指靜脈圖像的一致性，進(jìn)而可提高指靜脈的識(shí)別性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供了一種指靜脈圖像質(zhì)量的量化評(píng)估方法，該量化評(píng)估模型方法可對(duì)指靜脈圖像的質(zhì)量作出科學(xué)的量化評(píng)估，為不同環(huán)境下指靜脈圖像的預(yù)處理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和應(yīng)對(duì)方案，提高用戶不同手指狀態(tài)或不同外界環(huán)境下所得到的指靜脈圖像的一致性，進(jìn)而可提高指靜脈的識(shí)別性能。

為了達(dá)到目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

本發(fā)明涉及一種指靜脈圖像質(zhì)量的量化評(píng)估方法，其包括以下步驟：

(1)計(jì)算指靜脈圖像灰度分布指標(biāo)；

(2)計(jì)算指靜脈圖像噪聲水平指標(biāo)；

(3)計(jì)算指靜脈圖像一階梯度指標(biāo)；

(4)計(jì)算指靜脈圖像二階梯度指標(biāo)；

(5)構(gòu)建指靜脈圖像質(zhì)量量化評(píng)估數(shù)學(xué)模型并計(jì)算模型參數(shù)；

(6)利用構(gòu)建的指靜脈圖像質(zhì)量量化評(píng)估數(shù)學(xué)模型對(duì)不同環(huán)境下的圖像質(zhì)量進(jìn)行量化評(píng)估，并依據(jù)量化評(píng)估結(jié)果對(duì)指靜脈圖像做針對(duì)性的預(yù)處理，消除不同環(huán)境對(duì)指靜脈圖像質(zhì)量的影響。

優(yōu)選地，步驟(1)中，指靜脈圖像灰度分布指標(biāo)的計(jì)算包括以下過程：

(1-1)計(jì)算指靜脈圖像的灰度均值和灰度標(biāo)準(zhǔn)偏差，計(jì)算公式如下：

式中：