[發明專利]用于虹膜識別的多級可變域分解方法和系統

有效

• 申請號: 200580039927.5
• 申請日: 2005-09-13
• 公開（公告）號: CN101073090A
• 公開（公告）日: 2007-11-14
• 發明（設計）人: 金大訓;魏南淑;李成鎮;權圣火;崔炯仁
• 申請（專利權）人: 虹膜技術公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 孫海龍

技術領域

本發明一般地涉及一種用于獲取虹膜的圖像、將獲得的圖像與先前登記的信息進行比較并識別個人的虹膜識別方法和系統，更具體地講，涉及這樣一種虹膜識別方法和系統，其將個人的虹膜圖像分解成多個域，提取表示各個域的特有特征的虹膜代碼，并將這種虹膜代碼存儲在數據庫中，然后通過以相同的方式根據要識別的人的虹膜圖像生成虹膜代碼，并將該代碼與存儲在數據庫中的代碼進行比較來識別個人的身份，從而提高了虹膜識別的速度和準確性。

背景技術

利用虹膜識別個人的身份的一般處理方法是已知的，該方法由下面的步驟組成：在登記的情況下，包括從整個人眼圖像中檢測虹膜，將虹膜劃分成經適當確定的域，生成虹膜代碼，將生成的代碼存儲在數據庫中；在識別的情況下，包括生成要識別的人的虹膜代碼，在數據庫中搜索與剛生成的虹膜代碼最接近的虹膜代碼，基于經適當選擇的閾值得出最終的判斷。

John?G.Daugman提交的第5,291,560號美國專利公開了一種用于從虹膜區獲取特定信息以執行這種處理方法的方法。

在Daugman的專利中，搜索與虹膜和瞳孔之間的邊界最近似的圓，虹膜和鞏膜之間的邊界被近似為圓，將這兩個圓之間的區域設定為虹膜區。另外，基于等比原則，將該環形區域劃分成多個環形區，如圖1(a)所示。利用Gabor變換根據各環形區生成虹膜代碼，將該虹膜代碼存儲在數據庫中。當識別個人時，對要識別的人的虹膜圖像應用相同的程序，具體地講，生成要識別的人的虹膜代碼。識別程序是這樣的：如果確定出信息中的差別落入在閾值的范圍內，則要識別的人與登記的人是同一人。然而，這種方法需要面對的問題是，由于虹膜的一部分通常被眼瞼或睫毛覆蓋，從而由于其實不屬于虹膜的圖像部分而導致生成不正確的虹膜代碼。這樣會降低識別的準確性。

為了克服這種可能性，Daugman專利提出了一些補救措施。根據觀察可以知道，正好在瞳孔上方或下方的虹膜部分被眼瞼或睫毛遮住的可能性更大。因而，Daugman專利提出從環形區中切掉這些部分并利用剩余的部分。圖1(b)示出了環形區的剩余可用部分。然后，僅根據那些剩余可用部分提取虹膜代碼。然而，這種方法仍有缺點，當不是針對個體的情況而是以先前的方式預先設定這種可用部分時，因為在每個圖像中的實際被遮住的圖案以各種各樣的形式出現，所以在Daugman專利中假定可用的部分實際上可能正好被遮住了。清楚的是，對于同一個體的圖像來說，每次拍攝圖像時被遮住的圖案都會不同，并且由于眨眼或雜質(如淚滴)，導致未被遮住的虹膜區變化顯著。所有這些不準確都很可能會影響虹膜代碼，從而降低識別的準確性。

本申請的一部分申請人在先提交并登記的第6,247,813號美國專利公開了在先公知的虹膜識別技術的另一示例，在該美國專利申請中公開了這樣一種技術，即，基于虹膜的纖維結構、瞳孔和自主神經環(ANW，Autonomous?Nervous?Wreath)對光的反應、ANW的形狀和虹膜圖像中暗點的位置和形狀，計算多個用于虹膜識別的識別參數，然后基于所述識別參數來識別特定的人。該技術中最重要的特征是被稱作可變多扇區方法的技術。在這個方法中，瞳孔和虹膜的邊界用圓表示，利用同心圓和放射性線段將這兩個圓之間的區域劃分成多個扇區，然后對每個扇區應用適合的頻率變換(如Haar變換)，以生成登記和識別時使用的虹膜代碼。該技術的最顯著的特征是針對個人圖像的情況動態地確定放棄哪個扇區和利用哪個扇區的使用。放棄的扇區是被眼瞼、睫毛或一些其它雜質遮住的壞扇區，好扇區是沒有這些缺陷的扇區。前述的這個專利僅利用剩余的好扇區在登記和識別時生成虹膜代碼。當將兩個圖像(實際上為代碼)進行比較時，僅使用在兩個圖像(代碼)中均被認為是好的那些扇區來計算兩個圖像(代碼)之間的距離。因此，除非同一扇區在兩個圖像中都被認為是好的，否則登記時使用的好扇區不一定參與識別時的最終計算。這個專利的優勢在于可以有效地處理捕獲圖像時出現的與各種阻擋有關的各種不可預知性，因而在相當程度上提高了識別率。

然而，這個專利仍然具有若干缺點。即，如圖2所示，存在很多難以將人的虹膜邊界近似為圓的情況，從而當將虹膜邊界近似為圓時，虹膜區之外的人眼圖像的部分不可避免地會被誤當作虹膜區，因而被誤用，從而降低了識別率。另外，還具有的缺點在于以均勻和預定的方式構建扇區，僅被眼瞼或睫毛輕微覆蓋的扇區仍必須被認為是壞扇區，因而不可避免地被放棄，這使得不能利用壞的被放棄的扇區內部的剩余的好的部分。