手指靜脈圖像質(zhì)量評估方法研究.pdf

1、生物特征識別技術是利用人的生理和行為特征進行個人身份認證的技術。由于它可以實現(xiàn)對人的身份進行辨識，因此已應用到對犯罪分子的認定和身份的辨識。生物特征識別技術現(xiàn)處于一個發(fā)展良好的階段，生物特征認證技術的不斷成熟及應用面的擴大，其市場份額還會繼續(xù)增長。其中，手指靜脈識別技術也正在不斷的彰顯著自己的優(yōu)勢，并有著巨大的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的前景。但是，實際應用中，手指靜脈圖像在其采集過程中會受到各種不同的因素的影響，如環(huán)境光線的變化、個人手指的厚薄不

2、一致和使用者的行為都會影響到圖像采集的質(zhì)量，從而會間接影響到手指靜脈識別的特征提取等過程。因此，對采集到的手指靜脈圖像進行質(zhì)量評估有很大的必要性。
　　鑒于手指靜脈圖像質(zhì)量對生物識別技術的重要影響，通過對主觀和客觀手指靜脈圖像質(zhì)量評估方法進行對比，體現(xiàn)出客觀評估方法不以人的主觀意志而改變評估結(jié)果的優(yōu)越性，所以本文采用客觀手指靜脈圖像質(zhì)量評估的方法。在手指靜脈識別過程中，為了避免質(zhì)量太差的圖像對識別率的影響，首先判斷手指靜脈圖像的離

3、焦模糊度、位置偏移度、有效區(qū)域面積，對采集到的圖像進行粗略評估。然后，根據(jù)手指靜脈特征及采集過程中容易出現(xiàn)的問題，提出了對比度、信息熵、平均梯度、等效視數(shù)及清晰度五項針對手指靜脈特性的單測度評估指標。最后，通過對不同質(zhì)量的手指靜脈圖像的單測度評價，體現(xiàn)各項指標不可替代的作用。
　　在手指靜脈圖像采集過程中，并不是所有采集得到的圖像都能達到預期的效果，因此可以利用單測度評估模式對采集到的圖像進行質(zhì)量評估，爭取在手指靜脈識別過程中選取

4、質(zhì)量較好的圖像。由于非接觸式的采集方式，靜脈圖像會有旋轉(zhuǎn)和偏移等差異，導致采集到的圖像不能達到標準。由于模板注冊過程對圖像質(zhì)量具有較高的要求，必須舍棄不符合標準的靜脈圖像。而在識別過程中，即使圖像質(zhì)量沒有達到標準，仍對信息尚且完整的圖像進行處理，并進行后續(xù)的特征提取，所以本文基于單測度指標提出了對圖像質(zhì)量進行改進的方法，對提高靜脈識別的研究具有重要意義。通過對比度自適應直方圖均衡化和中值濾波兩種方式相疊加的方法進行手指靜脈圖像的增強處理

5、，并對圖像進行旋轉(zhuǎn)平移校正，ROI提取。通過對處理前后的手指靜脈圖像單測度評估結(jié)果進行對比，確定了針對具體指標的手指靜脈圖像處理方法，同時驗證了各項單測度指標的有效性。
　　在手指靜脈圖像質(zhì)量評估過程中，單項指標并不能全面的反映手指靜脈圖像的質(zhì)量，并不是所有指標在評估過程中都處于同等重要的水平。每次評估必須要對每一個指標進行測量，增加了評估系統(tǒng)的繁瑣性和不穩(wěn)定性。如果對大批量的圖像質(zhì)量進行評價，就會耗費大量的人力和時間。因此本文提

6、出了基于故障樹建模的加權(quán)系數(shù)確定方法，利用專家打分的方式確定各指標的重要性，將故障樹建模的方法運用到手指靜脈圖像的圖像質(zhì)量評估當中，并確定了各個指標的加權(quán)系數(shù)。最后根據(jù)手指靜脈圖像質(zhì)量評估方法所具有的準確性和預測性，對整個評估系統(tǒng)的性能優(yōu)劣性進行了驗證。
　　最后本文設計實現(xiàn)了手指靜脈圖像質(zhì)量評估系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含單測度質(zhì)量評估和雙測度質(zhì)量評估兩種模式。通過對手指靜脈的單測度和多測度的評估，驗證了基于加權(quán)系數(shù)的質(zhì)量評估算法的準確性。