[發(fā)明專利]一種基于灰度梯度和分類器的虹膜外邊界定位方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910059348.7
• 申請日: 2009-05-20
• 公開（公告）號: CN101576951A
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 解梅;鄭韜
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06T7/60
• 代理公司: 電子科技大學(xué)專利中心
• 代理人: 葛啟函

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及生物特征鑒別中的虹膜身份識別技術(shù)。

背景技術(shù)

隨著日益增長的安全防護的需求，虹膜識別作為一種可靠、安全、使用的生物識別技術(shù)， 已經(jīng)被逐漸應(yīng)用在各種高安全要求的場合。在電子商務(wù)、國家安全、出入境管理等社會生活 的各個方面都起到了不可忽視的作用。同時虹膜識別已經(jīng)在一些世界經(jīng)濟科技發(fā)達國家開始 應(yīng)用。例如銀行、公安、機場、網(wǎng)絡(luò)等方面，虹膜識別已經(jīng)被成功應(yīng)用。譬如Siemens?Nixdorf 公司研制的集成在自動取款機上虹膜身份識別系統(tǒng)，紐約肯尼迪機場和波士頓洛根機場試用 的虹膜掃描識別系統(tǒng)，以及在美國德克薩斯聯(lián)合銀行的三個營業(yè)部內(nèi)運行的虹膜識別系統(tǒng)。 這也可以說明這項技術(shù)在中國市場上具有巨大的經(jīng)濟價值和現(xiàn)實意義。不僅如此，虹膜識別 技術(shù)還可以使人們擺脫記憶信用卡號、銀行帳號、身份證號、網(wǎng)絡(luò)登錄號的繁瑣。隨著數(shù)字 信號處理技術(shù)和圖像處理技術(shù)的發(fā)展，虹膜身份識別系統(tǒng)已經(jīng)日趨成熟。詳見文獻：John?G. Daugman，“How?Iris?Recognition?Works，”IEEE?Transaction?on?Circuits?and?Systems?for?Video Technology，Volume?14，Issue?1，pp.21-30，2004和文獻：John?G.Daugman，“Probing?the Uniqueness?and?Randomness?of?IrisCodes：Results?From?200?Billion?Iris?Pair?Comparisons，”The Proceeding?of?IEEE?Vol.94，No.11，November?2006，pp.1927-1934，2006所述。

目前，虹膜識別技術(shù)在國外已經(jīng)獲得了蓬勃的發(fā)展，世界發(fā)達國家已逐步開展了虹膜識 別的商品化過程。

美國新澤西州的Plumsted學(xué)校已經(jīng)在校園里面安裝了虹膜識別的裝置進行安全控制，任 何學(xué)校的學(xué)生以及員工都不再使用任何形式的卡片與證件，只要他們在虹膜攝像頭之前經(jīng)過， 他們的位置，身份便被系統(tǒng)識別出來，所有外來的人員都必須進行虹膜資料的登錄才能進入 到校園中。同時，通過中央登錄與權(quán)限控制系統(tǒng)對進入這個活動范圍進行控制。系統(tǒng)安裝以 后，校園內(nèi)的各種違反校規(guī)以及侵犯、犯罪活動大大減少，極大的減輕了校園管理難度。

英國作為虹膜識別技術(shù)的最初擁有國，也已經(jīng)將虹膜識別系統(tǒng)用于現(xiàn)實生活，英國倫敦 希思羅機場的安全檢測系統(tǒng)已經(jīng)采用了虹膜識別系統(tǒng)，從而大大提高了機場安全檢測的效率。

國內(nèi)從事虹膜識別的研究相對較晚，主要的研究單位有中科院自動化所、華中科技大學(xué)、 浙江大學(xué)等。雖然起步較晚，我國還是研究出了擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的虹膜識別系統(tǒng)。

由于使用人群的增加，各種類型的虹膜圖像都有可能出現(xiàn)在系統(tǒng)中。譬如光斑紋理過深， 隱形眼鏡的佩帶，睫毛過于濃密等無法預(yù)知的情況，而且這些情況也不能完全被虹膜圖像庫 完全涵蓋。所以這就要求在設(shè)計虹膜識別系統(tǒng)時充分預(yù)見到系統(tǒng)應(yīng)用的環(huán)境和所面對的人群， 設(shè)計出有一定適應(yīng)性而且強壯的系統(tǒng)算法。

但是，由于在虹膜識別系統(tǒng)的實際應(yīng)用中，特征提取與匹配部分已經(jīng)有相當高的自適應(yīng) 度，但是在之前預(yù)處理，尤其是虹膜定位方面，由于考慮到的情況過于復(fù)雜和龐大，一直沒 有精確度高、適應(yīng)性好、運行時間快的方法。

一般來說，普通基于經(jīng)典數(shù)字圖像處理的方法速度比較快，由于其一般針對虹膜圖像做 灰度梯度等簡單運算，只要適當控制計算像素范圍的大小，實時性的要求一般可以達到。但 是，這種方法對虹膜圖像的質(zhì)量比較倚賴，一旦干擾比較明顯，噪聲增加時，就無法正確定 位到虹膜的外邊緣了。而一些利用形態(tài)學(xué)或者SNAKE方法等高級算法時，系統(tǒng)的實時性要求 又難以突破。另外，現(xiàn)行的各種虹膜外邊界定位的方法并沒有對于圖像質(zhì)量差的虹膜圖像進 行定位，尤其是對于一些睫毛遮擋明顯的噪聲類型，現(xiàn)在的方法都不能準確而又快速的進行 定位。

所以，這里提出一種準確快速而且適應(yīng)性高的虹膜外邊界定位方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種基于灰度梯度和分類器的虹膜外邊界定位方法，采用本發(fā)明所提供的基 于灰度梯度和分類器的虹膜外邊界定位方法，能夠快速、準確的定位出虹膜樣本圖像中的虹 膜外邊界，從而有利于提高虹膜的識別效率和準確率。

為了方便地描述本發(fā)明內(nèi)容，首先對一些術(shù)語進行定義。