第6卷第4期 智能系统学报 Vol.6 No.4 2011年8月 CAAI Transactions on Intelligent Systems Aug.2011 dbt:10.3969/j.issn.1673-4785.2011.04.007 手指静脉图像质量评价 王科俊，刘请宇，马慧，李雪峰 (哈尔滨工程大学自动化学院，黑龙江哈尔滨150001) 摘要：：根据手指静脉图像本身的特征，首次提出了手指静脉图像质量评价方法.在分析人类视觉系统(VS),性能 的基础上，将图像有效区域、对比度、位置偏移度、模糊度、信息熵作为评价手指静脉图像质量的参数.并综合分析这 些参数，加权获得静脉图像总质量评价函数.实验表明，得到了与主观评价结果相一致的客观评价值 关键司：静脉图像：图像质量评价：有效区域：对比度：位置偏移度：模糊度：信息熵 中图分类号：：TP391.41文献标识码：：A文章编号：：16734785(2011)04-0324-04 A finger vein image quality assessment method WANG Kejun,LIU Jingyu,MA Hui,LI Xuefeng (College of Automation,Harbin Engineering University,Harbin 150001,China) Abstract:According to the features of finger vein images,a new evaluation method of image quality was proposed in this paper.On the basis of the analysis of the Human Visual System(HVS))function,the image properties such as effective region,image contrast,position offset,fuzzy degree,and information entropy were utilized as the pa- rameters of finger vein image quality assessment.Then an evaluation function of vein image quality was obtained hrough comprehensive analysis and weighting of those parameters.The experimental results show that the objective evaluation value is in accordance with the subjective evaluation value. Keywords::vein images;image quality assessment;effective region;contrast;position offset;ambiguity;informa- ion entropy 图像质量评价是一个经典的研究课题，其目手 准确性下降.为使图像处理过程具有一致性，降低图 标是设计算法以给出和人的主观感受相一致的客观 像质量对识别结果的影响，提高系统的识别精度，提 评价值.图像质量评价分为主观评价和客观评 出一种客观、稳定、科学的图像质量评价标准十分必 价P.其中，主观评价主要是根据评定标准和评价 翠 尺度以及肉眼对图像的视觉感受对图像的质量进行 目前，国内外有关学者对图像质量评价进行了 评价：客观评价是根据给定的测量标准，对构成图像 一些初步探讨，提出了一些质量评价方法：Dg 的有关物理参量进行评价的方法.生物特征识 man3采用计算傅里叶频谱高频能量的方法判断虹 别系统的性能与图像质量密切相关，采集到高质量： 膜图像是否清晰：hang等"通过分析瞳孔、虹膜之 的图像是图像处理的首要前题，也是进行特征提取 间的边界梯度判断图像是否清晰：Ma等人"定义 和识别的基础.在实际应用中，由于被采集者本身的 了一个描绘算子从频域的角度来描述虹膜图像质 特性、采集环境和采集设备的性能等因素的影响，往 量；Bof1e等人"将纹像素块的有方向区域和无方向 往使采集到的图像存在着较多的噪声，导致识别的 区域的面积比作为质量的度量，有方向区域所占面 积的比率越大，图像质量越好.胡庆杨等“从人脸 收稿日期2010-10-09. 位置、图像对比度、图像清晰度、图像明亮度对人脸 基金项目：国家“863"计划资助项目（②00644047248）：国家自然科学 图像质量进行了评价、熊新炎”对指纹和手背静脉 基金资助项目(60975022). 通信作者：王科俊E-mil:hekejun@shou.com 图像的整体质量进行了评价、崔建江等”采用了信 息容量、能量谱一熵、伪信噪比的方法对手背静脉图 像质量进行了评价，分析了每种方法所适用的场合，准确性下降.为使图像处理过程具有一致性,降低图 像质量对识别结果的影响,提高系统的识别精度,提 出一种客观、稳定、科学的图像质量评价标准十分必 要. 摘 要: 根据手指静脉图像本身的特征,首次提出了手指静脉图像质量评价方法.在分析人类视觉系统(HVS) 性能 的基础上,将图像有效区域、对比度、位置偏移度、模糊度、信息熵作为评价手指静脉图像质量的参数.并综合分析这 些参数,加权获得静脉图像总质量评价函数.实验表明,得到了与主观评价结果相一致的客观评价值. 关键词: 静脉图像;图像质量评价;有效区域;对比度;位置偏移度;模糊度;信息熵 中图分类号: TP391.41 文献标识码: A 文章编号: 16734785(2011) 04-0324-04 WANG Kejun,LIU Jingyu,MA Hui,LI Xuefeng (College of Automation,Harbin Engineering University,Harbin 150001,China) CAAI Transactions on Intelligent Systems 第6卷第4期 2011年8月 目前,国内外有关学者对图像质量评价进行了 一些初步探讨,提出了一些质量评价方法: Duag￾man3采用计算傅里叶频谱高频能量的方法判断虹 膜图像是否清晰;Zhang等"通过分析瞳孔、虹膜之 间的边界梯度判断图像是否清晰;Ma等人"定义 了一个描绘算子从频域的角度来描述虹膜图像质 量;Bofle等人"将纹像素块的有方向区域和无方向 区域的面积比作为质量的度量,有方向区域所占面 积的比率越大,图像质量越好.胡庆杨等"从人脸 位置、图像对比度、图像清晰度、图像明亮度对人脸 图像质量进行了评价、熊新炎"对指纹和手背静脉 图像的整体质量进行了评价、崔建江等"采用了信 息容量、能量谱一熵、伪信噪比的方法对手背静脉图 像质量进行了评价,分析了每种方法所适用的场合, 图像质量评价是一个经典的研究课题,其目 标是设计算法以给出和人的主观感受相一致的客观 评价值.图像质量评价分为主观评价和客观评 价P.其中,主观评价主要是根据评定标准和评价 尺度以及肉眼对图像的视觉感受对图像的质量进行 评价;客观评价是根据给定的测量标准,对构成图像 的有关物理参量进行评价的方法.生物特征识 别系统的性能与图像质量密切相关,采集到高质量 的图像是图像处理的首要前题,也是进行特征提取 和识别的基础.在实际应用中,由于被采集者本身的 特性、采集环境和采集设备的性能等因素的影响,往 往使采集到的图像存在着较多的噪声,导致识别的 Abstract: According to the features of finger vein images,a new evaluation method of image quality was proposed in this paper. On the basis of the analysis of the Human Visual System(HVS) function, the image properties such as effective region,image contrast,position offset,fuzzy degree,and information entropy were utilized as the pa￾rameters of finger vein image quality assessment. Then an evaluation function of vein image quality was obtained hrough comprehensive analysis and weighting of those parameters. The experimental results show that the objective evaluation value is in accordance with the subjective evaluation value. A finger vein image quality assessment method 收稿日期: 2010-10-09 基金项目: 国家"863"计划资助项目(2006AA04Z248) ;国家自然科学 doi: 基金资助项目(60975022) . 通信作者: 王科俊.E-mail: heukejun@shou.com 10.3969/j.issn.1673-4785.2011.04.007 Keywords: vein images; image quality assessment; effective region;contrast;position offset; ambiguity; informa￾ion entropy 智 能 系 统 学 报 Vol.6 No.4 Aug.2011 手指静脉图像质量评价 王科俊,刘靖宇,马慧,李雪峰 (哈尔滨工程大学自动化学院,黑龙江哈尔滨150001)