基于虹膜的身份识别技术研究

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1、基于虹膜的身份识别技术研究摘要:基于虹膜的身份识别技术以其不可替代的优势成为生物特征识别中极具发展潜力的身份识别技术之一。本文详细介绍了虹膜识别中遇到的问题以及解决方法,介绍了虹膜识别的新的研究方向。　　关键词:虹膜识别身份认证彩色图像　　:TP391.4:A:1007-9416(2010)08-0086-01　　　　1引言　　身份识别是人们日常生活中不可或缺的一项技术。传统的身份识别技术存在很大的缺陷,比如在日常生活中,通常要确定一个人的身份的时候,我们都是通过检查各类证件,比如身份证、学生证、准考证、工作证等,通过查看证件上的照片是否与持证人一致,证件上的信息是否

2、有效、正确来确定持证人的身份。有些场合为了提高身份确认的速率,采用智能卡,俗称IC卡(IntegratedCircuitCard)进行自动识别[1]。这些传统的身份识别方法对各种证件、卡片的依赖性较大,一旦出现证件、卡片的丢失、损坏、伪造等情况,都会给身份认证的复杂性、准确性、实时性带来很大的影响。　　生物识别技术是利用人体生物特征进行身份识别。生物特征是唯一的,可以自动识别和验证的,因此,与传统身份识别技术相比,生物识别技术更方便,可以说是随身携带,不怕丢失;更安全,可伪造性更低。虹膜识别、掌纹识别、指纹识别、人脸识别等生物识别技术成为近年来的一个研究热点,其中虹膜

3、识别以其独特的特点成为最有前途的生物识别技术之一。但是相对的生物识别的设备较为昂贵,各类生物识别仪器在一些对安全措施要求较高的场合才有不同程度的应用。　　　　2虹膜图像预处理　　虹膜图像预处理是将采集到的虹膜图像做识别(包括虹膜图像的编码和匹配)的前期处理,主要包括虹膜图像的定位、归一化和增强。如图1所示为对中国科学院自动化所利用研制的虹膜图像获取装置建立和共享的CASIA虹膜数据库的一例虹膜原始图像所做的定位结果,包括了虹膜的定位和上下眼睑的定位,这种定位方法能较好的去除眼睑对虹膜定位的影响。另外,考虑睫毛的影响应单独考虑。　　可见虹膜原始图像的好坏直接关系到虹膜定

4、位的准确性。现代人为了美观方便,经常佩戴隐形眼镜,透明的隐形眼镜不影响虹膜图像的采集,而时下流行的“美瞳”是一种中间透明,边缘处带各种颜色的彩色隐形眼镜,如图2所示[1][2]。很显然,当被采集者戴着彩色隐形眼镜做虹膜采集时,彩色隐形眼镜边缘处各种颜色构成的纹理会叠加到实际的虹膜图像上,得到的虹膜图像与实际有差别,这种差别将直接影响到后续虹膜图像的特征提取、编码和匹配。因此,要求采集者在进行图像采集时,注意被采集者隐形眼镜的佩戴情况,如不慎采集到佩戴了彩色隐形眼镜的虹膜图像,目前还没有行之有效的方法对此类图像进行无差别处理[3]。　　　　3虹膜图像识别　　虹膜图像的识

5、别包括了预处理后虹膜图像的特征提取、编码、匹配三个过程。目前实用的虹膜识别仪,处理的对象多为灰度图像。随着照相、摄像设备的不断进步,采集设备也不断在进步,很多情况下得到的图像是彩色图像,将彩色图像转换为灰度图像进行后续处理,一方面多了转换的步骤,另一方面浪费了颜色空间的特征,因此部分研究者开始对彩色虹膜图像的特征提取的研究,一般包括不同颜色空间特征的提取和多特征融合两部分。根据单一通道虹膜识别的研究[4],对于不同通道纹理的丰富性和识别率均有差异,因此在做特征融合的时候可以考虑选取识别率较高,纹理比较丰富的通道进行融合,减少算法的复杂性,提高识别速率。另外,Blue通

6、道比较特殊,当采集的虹膜图像为蓝色或蓝灰色时,此通道的识别率比较高,其他颜色时识别率较低,因此,可以考虑将图像进行一个简单的聚类[5],将蓝色或蓝灰色的虹膜图像放在一起,特征融合时采用Blue通道,其余的则不采用,这种方法理论上既可以提高识别的准确率,又可以防止匹配时搜索的盲目性,可在算法研究时作此尝试。　　虹膜图像的匹配是是将采集到的虹膜与数据库中虹膜模板进行比较的过程。通常是将特征提取、编码后得到的特征序列进行比较,常用的有各类距离测量、相似度比较。　　　　4结语　　目前市场上已经有各种虹膜识别的产品,在一些特殊场合也有一定的应用,但是,正如文中所说,面对新的情况

7、,会有新的问题出现,技术的进步是无止境的。我们相信,虹膜识别技术会却来越完善,会有越来越广泛的应用。