虹膜定位与识别的算法研究与实现
虹膜识别系统的研究

Re e r h o rs Re o n t n S s e s a c f I i c g i o y t m i
Ha Fa Lu e n ng H ngH
(c olo o u iai n noma o n ier g S a g a U i ri ,h n h i2 0 7 ) S h o fC mm nc t n a d Ifr t n E g ei ,h h i nv s y S a g a 0 0 2 o i n n n e t
应 用 领 域 前 沿 性 的研 究 课 题 之 一 。 文 介 绍 了 虹 膜 识 别 系 统 的 该 组成 , 体讨 论了有关识别技术 。 具
3 图像 获 取
捕 获 高 质 量 的 虹 膜 图 像 是 虹 膜 识 别 的 关 键 技 术 之 一 。 同 时, 由于 虹 膜 不 能 直 接 接 触 , 像 的获 取 是 非 侵 入 式 操 作 , 且 图 并 图 像 的 实 际 尺 寸 较 小 , 色 灰 黑 , 以 获 得 高 清 晰 度 的 图 像 并 颜 所 非易事。 于此 , 取图像时有几点需 要考虑。 一 , 验表明 , 基 获 第 经
理 想 的生 物 识 别 技 术 , 不 远 的将 来 可 能 取 代 其 它 各 种 生 物 识 在 别 技 术 。 膜 身份 识 别 技 术 是 一 项 创 新 技 术 , 涉 及 现 代 数 学 、 虹 它 信 号处理 、 式识别 、 模 图像 处 理 等 多 个 领 域 , 当今 国 际 计 算 机 是
Ke wo d : i s r c g i o i s lc t n Ga o l r p t r t h n y r s r o t n,r o a i , b r f t , at n mac i g i e n i i o i e e
虹膜定位算法研究

21 D u ma . a g n的定 位算法 D uma ag n提 出一 种基 于 活动 圆模 板 匹配 的定 位算 法 ,其核心在于利用一个有效 的微积分 算子来计算 圆参
数
m( ) ( aI Gr x ) r
l
( 1 )
此算 子是一种经 典 的机器 视觉算 子 , 中 lxY 是 式 ( ,) 坐标 ( Y 处数 字 图像 的灰度 值 , 代 表卷 积 ; 以 2 r ,) 除 目的是归一化 ; r是标准差为 o 的高斯 函数 。 ( ) G () r 式 1 表 示算子在 以( ) , 为圆心 、 r 以 为半径 的圆周 上 , 对像
【 ywod 】isrcgio ;isl ai t n re a can c e a n p rt ;H uh t nf Ke r s r ontn r o la o;F m s hi o ;C y oea r o g r s r i e i i c zi e n d n o, a o m
【 btat o h ups fl ain r r i l a d q i l,a m rvd isl a zt n a oi m i p p sd w i ae A s c 】F rt p roe o clig isp cs y n uc y n ipoe r ol ai grh s r oe hl b sd r e o z i e e k i c i o l t o e
・・ 论 文
【 摘 要 】在介绍现有虹膜 识别算法 的基 础上 , 针对 其局 限性 , 出一种改进 的虹膜定位 算法, 提 实现 了精确而快速 的定位 。在该 算
法 中 , 过 阈 值 化 和 Fe m n链 码 进 行 内边 界 定位 ; a n 通 re a C n y算 子 和 圆形 H u h变换 被 用 于 外 边 界 定 位 ; 下 眼皮 的 去 除 利 用 C n y og 上 a n 算 子 和 线 性 H u h变换 实现 , 毛 和 镜 面 反 射 通 过 闻值 化 的 方 法 加 以 去 除 。 实 验 验 证 了该 算 法 的 合 理 性 和 有 效 性 。 og 睫
虹膜图像定位方法的研究

感兴趣 的部 分 。本文 采用二 维统计 顺序滤 波 ,它 是 中值滤 波 的演变和推 广 ,该 方法与其 他滤波 方法 相
比, 有效地 减少 了图像 的噪 声, 到了预 期的 目地 。 达 但 是虹膜 与巩膜 的边 缘不 是很清 晰 ,给定位 带来 了 困难 ,所 以又进 行 了锐化处 理 。采用 拉 氏算 子对对 象 进行运 算 ,模糊 部分 得到 了锐化 ,特 别是 模糊 的
Wa d . el a ia o ft e o ti e o h e ii g d p e p o d c nn p r t ra d n w s ma e T o l z t n o h u sd ft se ea o t a i r ve a y o a o e h c i r d d n m e n ho g r n f r o u h ta so m i c mbi to ft e t n na n o wo. ee p rme t e u te pa a ,t sme o a re t i h h T x e i n a r s l x t ms hi t d C o in l i h n h ntm l n t ei e a a de tr a d g ft eii c ur tl n dmor a t x e n le eo h rsa c ae ya ef s.
XU u — i g ZHANG in Ch n q n , Ja
( n o m to ce c I f r ai n S in e& En i e dn l g , a nn i e st f h oo y J lh u 1 0 , h n ) gn e gCo l e Lio i g Un v ri 0 1 n l g ’ iz o 21 01 C i a e y l
虹膜识别算法的研究及实现

第3 1卷 第 5 期
VO1 31 o.5 . N
红 外 与 激 光 工 程
I r r d a s r Eng n e i nfa e nd La e i e rn
20 0 2年 l 0月
0 C .2 2 t 00
虹 膜 识 别 算 法 的研 究 及 实 现
,
i l i g pr pr e s n c n— ncud n e oc s i g, o
s r t g Ga r it r a d he omput to o ii c t uc m bo fle s n t c a i n f rs ode a d s n H
、
mig距 离 的计算 等 。 实验 结 果表 明 , 方 法计 算速 度 快 , 取特 征 的 效 果好 n 该 提
别 系统 。
,
可 用 于 实 际 的 身份 鉴
关
键
词:
虹 膜 识 别 ; 虹 膜 定位 ; Ga o 滤 波 器 ; 特 征 提取 ; Ha br mmig距 离 n 文 献标 识码 : A 文 章编 号 :0 72 7 ( 0 2 0 O404一 1 0—26 2 0 )5 O6
( p De e 。 e t ia g ne rn n p i d El c n fEl c r c 1En i e i g a d Ap l e t e
r n cTs g u ie s y e ig 1 O 8 ,c ia oi i h aunv ri ,B in O O 4 h n ) n t j
a c r t l n u c l b t t e i l me t to b u h l o ih c u a e y a d q i k y, u h mp e n a i n a o t t e a g rt ms h a n be n e or e i s ot e r D t d n op n lt r t e . The a go ihm s a e s ud e nd i e ie a ur s l rt r t i d a mpl me e nt e A w e ho om b n n oa s d. ne m t d c ii g c re Fu t e mo e n y t e r a a t r h r r ,o 1 h e 1p r s ottle s a e us d du i he fl e i t r r e rng t it rng,whi h c n d c e s od c a e r a ec el e ngt nd s ilha e go d r s t h a tl v o e uIs
虹膜识别算法研究及实现

摘要在当今信息化时代,如何精确鉴定个人的真实身份、保护信息安全,已成为一个急待解决的关键性问题。
传统的身份认证极易伪造和丢失,难以满足急速发展的社会需求,目前最为便捷、安全的解决方案就是生物体识别技术。
它不仅简洁快速,而且安全、可靠、准确。
同时更易于配合网络和安全、监控、管理系统整合,实现自动便捷管理。
虹膜识别是一种基于人体生理特征的生物体特征识别技术,与人体纹理、掌纹、脸相、音频、步频、血液等特征识别相比,具有唯一、高稳定、识别率高、检测方便等优点,因此虹膜识别技术己成为当前身份鉴别研究的热门领域。
本论文详细阐述了虹膜识别技术的研究背景和现状、虹膜生理结构和虹膜识别系统的构成。
较深入的研究了虹膜识别算法,实现了三个步骤,即虹膜数字图像预处理、特征码提取和模式匹配。
本论文的研究工作主要集中在对虹膜数字图像预处理的归一化和模式匹配两方面的研究。
在虹膜数字图像预处理的归一化过程中,采用一种基于Dangman橡皮片的辐射线段的归一化方式,将环型区域改变成为矩形区域。
这种方式采用若千条线段表示两个非同心圆周之间的区域,只要设定这些线段上的点数就可以起到很好的归一化成果,并且仅出一种分析模型。
更加定位搜索的效率,节约时间,简化定位的过程。
采取Hough变换算子对虹膜进行精定位。
在特征提取及编码匹配过程中,本论文首先将归一化后的2D虹膜数字图像转换为1D灰度信号,从而减小了运算量;然后运用1D Gabor小波对构造的1D 灰度信号进行分析,选取一定尺度上的小波变换结果进行量化,生成二进制的特征向量,从而提高了虹膜识别技术的效率;最后通过改进的Hamming距离移位匹配,实现了识别中的旋转不可逆性。
本论文通过使用中科院自动化研究所的虹膜数据库(CASIA-IRISV1)的虹膜数字图像进行实验。
经过一定工作量的科学实验对这一算法进行了验证。
实验结果:本论文选取的CASIA-a中心波长为20像素效果最好。
最好的模板大小为辐射分辨率22像素,角分辨率为240像素。
虹膜识别技术原理_虹膜识别技术优缺点

虹膜识别技术原理_虹膜识别技术优缺点虹膜是一种在眼睛中瞳孔内的织物状各色环状物,每一个虹膜都包含一个独一无二的基于像冠、水晶体、细丝、斑点、结构、凹点、射线、皱纹和条纹等特征的结构,据称,没有任何两个虹膜是一样的。
虹膜识别技术是人体生物识别技术的一种。
虹膜识别技术是基于眼睛中的虹膜进行身份识别,应用于安防设备(如门禁等),以及有高度保密需求的场所。
例如,在好莱坞大片中,通过扫描眼睛视网膜开启保密房间或保险箱的炫酷场景,大家一定还记忆犹新吧!使用虹膜识别技术,为需要高度保密的场所提供了高度安全保障。
下面介绍虹膜识别技术原理及虹膜识别技术优缺点。
虹膜识别技术原理虹膜是瞳孔周围的环状颜色组织,它有丰富而各不相同的纹理图案,构成了虹膜识别的基础。
虹膜识别技术是通过一种近似红外线的光线对虹膜图案进行扫描成像,并通过图案象素位的异或操作来判定相似程度。
虹膜识别过程首先需要把虹膜从眼睛图像中分离出来,再进行特征分析。
理论上找到两个完全相同的虹膜的概率是120万分之一。
这也是目前已知的所有生物识别技术中最为精确的。
虹膜识别就是通过对比虹膜图像特征之间的相似性来确定人们的身份。
虹膜识别技术的过程一般来说包含如下四个步骤:1.虹膜图像获取使用特定的摄像器材对人的整个眼部进行拍摄,并将拍摄到的图像传输给虹膜识别系统的图像预处理软件。
2.图像预处理对获取到的虹膜图像进行如下处理,使其满足提取虹膜特征的需求。
虹膜定位:确定内圆、外圆和二次曲线在图像中的位置。
其中,内圆为虹膜与瞳孔的边界,外圆为虹膜与巩膜的边界,二次曲线为虹膜与上下眼皮的边界。
虹膜图像归一化:将图像中的虹膜大小,调整到识别系统设置的固定尺寸。
虹膜识别技术

多生物特征 融合
嵌入式系统 集成
深度学习算 法优化
跨平台应用 开发
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产业链构成:包括硬件制造、软件开发、服务提供等环节 上下游关系:与移动设备、金融、教育、安防等行业有密切联系 竞争格局:市场份额较为分散,国内企业竞争力逐渐增强 发展趋势:随着技术进步和应用场景拓展,产业将迎来更大发展空间
提高安全性:虹膜识别技术可以增强身份验证的安全性,减少身份盗窃等 犯罪行为。
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虹膜识别的稳定性:虹膜识别技术可以准确、快速地识别目标个体,即使在 光线昏暗、目标距离较远等不良情况下也能保证较高的识别精度。
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虹膜信息的保护:在进行虹膜识别时,用户的个人信息和生物特征不会被泄 露,因此可以很好地保护用户的隐私。
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虹膜识别技术的安全性:虹膜识别技术采用了高级加密技术,可以防止黑客 攻击和非法获取用户信息,从而保证了用户信息的安全性。
竞争格局:市场份额较为分散, 龙头效应不明显
发展趋势:技术升级、应用拓 展、政策支持
虹膜识别技术将得到更广泛的 应用
虹膜识别技术将不断升级和完 善
虹膜识别技术将与人工智能等 新技术融合发展
虹膜识别技术将成为生物识别 领域的重要发展方向
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虹膜信息的唯一性:每个人的虹膜信息都是独一无二的,这使得虹膜识别具 有很高的安全性。
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挑战:虹膜识别技术 的安全性和隐私保护 存在被破解和滥用的
风险
机遇:随着技术的发 展和应用的深入,虹 膜识别技术的安全性 和隐私保护技术将得 到进一步发展和完善, 为人们的生活带来更 多便利和安全保障。
虹膜在身份识别中的应用研究

( nagN r a U i ri , nagHea 5 0 0 C i ) A yn om l n esy A yn n n4 50 , hn v t a
ABS TRACT: t d n sa l eib l y p o lm fp o l m e o nt n,i s r c g i o s a rc n l me gn i- S u y o t b e rl ii rb e o r b e r c g i o a t i r e o nt n i e e t e r i g b o i i y lgc l i e t c t n me h d,h s smp e ag r h ,f s r c g i o n ih r c g i o ae c a a trsis T o ia d n i ai t o i f o a i l lo i m t a t e o nt n a d h g e o n t n rt h r ce it . o i i c c a g h a i o a y’ sa i t t i a e r p s d ai sr c g i o lo i m.F rt u i g c a s o i o h n et e t d t n l r i wa Si tb l y, h sp p rp o o e r e o nt n a g r h n i i i t i l s y, s o r ep st - n i n n n r cso o i o i g me h d t o i e t ep p l e t ra d r d u o ai n t o i o r n e o n a y i g a d p e iin p s in n t o o c mb n h u i c n e n a is lc t o p s in ii i n r u d r , t o t s b c a s sp s in d b r x e n l o n a o o l e rt e3 p i tru d 1 t v i i g t e i slc t n s a c ig o re i o i o e y i s e t r a u d r n n c l n a o n o n o a o dn r o ai e r h n t i b y i h h i o b i d e s r d c st e c mp tt n t n e u e t e c mp e i f o i o ig,t e y u i g Ho g r n f r fr l n s , e u e h o u a i i a d r d c o lx t o s in n n o me h y p t h n b s u h ta som o n ii f rf e p s in n n h rf tr i u e r i s fau e e ta t n,f a l sn h mmi g d sa c r r o n o i o i g a d Ga o l s s d f r e t r xr ci s i t i e o i o i l u ig t e Ha n y n itn e i s i ma c i g h i lt n r s l h w t a ,c mp r d wi t e d n i e o n t n ag r h ,t e p o o e lo th n .T e s mu ai e u t s o h t o a e t oh r i e t y rc g i o l oi m o s h t i t h r p s d ag — r h h s i r v d t e r c g i o ae a d mi i t e c mp tt n lc mp e i . i m a mp o e h e o n t n r t n n m h o u ai a o l xt t i o y KEYW ORDS:r e o n t n Nomaiai n Ha Ii r c g i o ; r l z t ; mmi g d sa c ; e t r xr ci n s i o n i n e F au e e ta t t o
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量化 后 的 结 果进 行 精 度 比照 ,取 得 了较好 的 比照 精 度 。
关 键 词 : 虹膜 ;投 票 法 ;特征 点 ; 比 照
中图 分 类 号 :T 1 P8
文 献 标 志 码 :A
R e e r h a e lz to n I i c to n e o n to s a c nd R a i a i n o r sLo a i n a d R c g ii n
Ha g Hab n n i i
匙 、证件 、信用卡等 )和 身份识别知识 ( 如用户名 、密码和
暗 语 等 。 而 钥匙 、证 件 等 标 识 物 品 容 易 丢 失或 被 伪 造 ,用 ) 户 名 密 码 等 容 易 被 忘 记 或记 错 。更 为严 重 的是 , 们 无 法 区 它
绍 了虹 膜 系 统 的快 速 定 位 和 识 别 。
虹膜 定位 与识 别 的算 法研 究 与实 现
杭 海 滨
摘 要 :针 对 虹 膜 定位 速 度慢 的 问题 ,通过 采 用投 票 法和 成 长 法 来 快 速 定位 瞳 孔 中 心 、虹 膜位 置 ,详 细 给 出瞳 孔 和 虹 膜 定位
的算 法分 析 和 实 现 流程 ,具有 较 高 的 定位 精 度 。在 虹 膜 识 别 方 面 ,给 出 了一种 简 单 的 虹 膜 特征 提 取 和 比照 方案 , 虹 膜在 其 把
u i g p l n t o n i l x a d n t o . ep p rg v st e d t i f o a i n s h mea d i lme t t n f w. s l sn o l g meh d a d c r e e p n i g meh d Th a e i e h e a l o c t c e i c s l o n mp e n a i o Re u t o l
Ab t a t T ep o lm fso e so c i n o i, h a e r s n saq i k s l t n t c t u i c n e n i p st n s r c : o t r b e o wn s fl a o fi s t ep p rp e e t u c o u i o l aep p l e tra d i s o i o , h l ot r o o r i
Mi oo ue A pi t n o.8No 0 2 1 c cmp tr p lai s 12, . ,02 r c o V 1
文 章 编 号 : 1 0 —5 X(0 2 1.0 0 0 77 7 2 1)00 3 —4 1
研 究与 设计
微 型 电脑 应 用
21 年第 2 02 8卷 第 l 期 0
1瞳 子 和虹膜 的定位 L
I1瞳 孔 的 定 位 . 1I 图 像 二值 化 的 阈值 确 定 .. I 图像 二 值 化 的 目的 , 是 为 了搜 寻 瞳 孔 中心 所 做 的 预 处 理 。 原 理 是将 图像 的灰 度 值 在 阈值 以下 的像 素 的 灰度 值 变 其 为 0 而灰 度 值 在 阈值 以上 的 像 素 的 灰度 值变 为 2 5 即有 , 5, 算式 () 1
( p r n f o ue c n e n n ie r g S a g a J o o g ie s y S a g a 2 0 3 , hn ) De at t mp t S i c dE gn ei , h n h i i n v ri , h n h i 0 0 0 C ia me o C r e a n a T Un t
0 引言
传 统 的 身 份 识 别 方 法 主要 是基 于 身 份 识 别 物 品 ( 钥 如
于 虹 膜 识 别 具 有 很 高 的 安 全 性 、 防 范性 、稳 定 性 和 识 别 率 ,
在安全性要求高 的场合, 虹膜识别是一种理想 的身份识别方
法 ,因此 社 会 安 全 以及 身 份 认 证 方 面 具 有 应用 前景 。 文介 本
s o a a i h l c t n a c r c . n i sr c g i o , h a e r s n sasmp ewa oe t c sf au ea d ma ec mp r h wst t i h s g ai c u a y I i e o n t n t ep p rp e e t i l h t h o o r i y t x r t r e t r n k o a — a i i io . t i i e r n o s l a e sa o g r d c l n e i h r ldr ci n c lu a e v r g r y it n i fe c m al r a a d s n I d v d sii i t ma l r a l n a ia d p r e a ie t , ac lt sa e a e g a n e s y o a h s l a e n s a p o t ma e e t rz t n f rs l a e s I a h e e o d c mp rs n r s l b sn e t rz d d t . k sv c o i ai o ma l r a . t c i v d ag o o a io e u t yu i g v co i e a a o Ke r s I s P l n eh d F a u e Co a io ywo d : r ; o l g M t o ; e t r ; mp r n i i s