虹膜識(shí)別技術(shù)算法解讀

2018年03月15日 09:59$artinfo.Reprint點(diǎn)擊量：6218

　　人的眼睛外觀由鞏膜、虹膜和瞳孔三部分構(gòu)成。虹膜是位于鞏膜和瞳孔之間的環(huán)形區(qū)域，約占眼睛總面積的65%，包括凹點(diǎn)、放射紋、色素點(diǎn)和其他斑點(diǎn)等豐富的紋理信息。并且自8個(gè)月年齡開(kāi)始，虹膜信息趨于穩(wěn)定，終身不再變化。

　　虹膜識(shí)別技術(shù)zui早在1987年由眼科專(zhuān)家FLOM和SAFIR提出并申請(qǐng)了相關(guān)核心，2005年FLOM和SAFIR的到期后，國(guó)內(nèi)外虹膜識(shí)別技術(shù)迅速發(fā)展起來(lái)。虹膜身份識(shí)別系統(tǒng)可以粗略劃分為圖像采集、預(yù)處理和識(shí)別三大環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)中又包括了若干步驟(如圖所示)。

虹膜識(shí)別的基本流程

　　1.虹膜圖像采集模塊主要功能是借助光電設(shè)備，以友好的人機(jī)接口采集到高質(zhì)量的虹膜圖像。與人臉和指紋不同，虹膜屬于小目標(biāo)物體，圖像獲取困難，圖像采集是虹膜識(shí)別面臨的首要難點(diǎn)問(wèn)題。目前國(guó)內(nèi)虹膜識(shí)別設(shè)備主要在近紅外光(波長(zhǎng)約為850nm)下采集虹膜圖像，對(duì)設(shè)備的補(bǔ)光設(shè)計(jì)和用戶配合度有較高要求。國(guó)內(nèi)虹膜識(shí)別設(shè)備應(yīng)用距離多在60cm以內(nèi)，景深可達(dá)5～15cm，對(duì)用戶配合度要求較低；也有應(yīng)用距離在60～150cm范圍的虹膜識(shí)別設(shè)備，但對(duì)用戶配合度要求較高，成本也較高；應(yīng)用距離在150cm以上的虹膜識(shí)別設(shè)備尚處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。

　　2.虹膜圖像預(yù)處理包括虹膜檢測(cè)、分割和歸一化等。虹膜檢測(cè)是指檢測(cè)當(dāng)前輸入圖像中是否含有虹膜，以及虹膜在圖像中的位置和大小。虹膜圖像分割是位虹膜的內(nèi)外邊界并檢測(cè)可能的遮擋物，排除瞳孔、鞏膜、眼皮、睫毛、光斑等非虹膜紋理圖像區(qū)域?qū)缒ぬ卣魈崛〉挠绊?。虹膜圖像歸一化則是指將不同的虹膜圖像從直角坐標(biāo)系映射到極坐標(biāo)系下固定大小的矩形中，消除虹膜大小和形變對(duì)識(shí)別性能的影響。

　　3.虹膜圖像識(shí)別模塊包括虹膜特征抽取和特征比對(duì)，從歸一化后的虹膜圖像中抽取魯棒的個(gè)性化信息，并且用計(jì)算機(jī)能夠存儲(chǔ)和讀取的格式進(jìn)行編碼形成虹膜模板，然后利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)等機(jī)器學(xué)習(xí)的方法兩兩比對(duì)虹膜模板，zui終完成身份識(shí)別和驗(yàn)證。

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