[發(fā)明專利]一種用于身份認(rèn)證的活體虹膜防偽方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710364364.1
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN107273812B
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張新曼;何婷婷;陳奕宇;許學(xué)斌
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué);廣東順德西安交通大學(xué)研究院
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

1.一種用于身份認(rèn)證的活體虹膜防偽方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)獲取真?zhèn)魏缒D像并進(jìn)行圖像預(yù)處理；所述的圖像預(yù)處理包括定位圖像的內(nèi)邊界和外邊界、通過歸一化將虹膜圖像擴(kuò)充到統(tǒng)一的大小、對歸一化后的虹膜圖像進(jìn)行增強(qiáng)；

2)通過以下方面對虹膜圖像的真?zhèn)芜M(jìn)行判別；

2.1)利用活體組織紅外特征光譜進(jìn)行虹膜活體檢測；

2.2)根據(jù)人眼動態(tài)變化特性進(jìn)行虹膜活體檢測；

2.3)利用虹膜紋理特征進(jìn)行虹膜活體檢測；

對虹膜圖像進(jìn)行多方向?yàn)V波，分別計(jì)算各個(gè)方向?yàn)V波后特征區(qū)域的虹膜外側(cè)與內(nèi)側(cè)圖像互信息之差作為紋理特征值，差值的和小于所設(shè)閾值為真虹膜，否則為偽虹膜；

輸入源圖像與真虹膜圖像的互信息定義如下：

其中，R表示輸入源圖像，F(xiàn)表示真虹膜圖像，L表示圖像總的灰度級數(shù)，i₁、i₂表示圖像的灰度值；p_R,F(i₁,i₂)為輸入源圖像與真虹膜圖像的聯(lián)合概率密度，p_R(i₁)、p_F(i₂)分別為圖像R和圖像F的邊緣概率密度；其中：

式中，D(i₁,i₂)為兩幅配準(zhǔn)圖像對應(yīng)部分圖像灰度值為(i₁,i₂)的像素對總數(shù)，為兩幅配準(zhǔn)圖像對應(yīng)部分的像素對總數(shù)；邊緣概率密度計(jì)算如下：

通過上述公式求得一幅虹膜圖像在濾波方向?yàn)棣鹊臈l件下，輸入源圖像濾波后特征區(qū)域的虹膜外側(cè)與內(nèi)側(cè)互信息差值，時(shí)各個(gè)方向的互信息差值之和為MI_sup(θ)；

根據(jù)實(shí)驗(yàn)給定閾值MI_supmax，若有θ使得：

MI_sup(θ)＞MI_supmax；

則判定該圖像與真虹膜圖像不匹配，否則匹配成功。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于身份認(rèn)證的活體虹膜防偽方法，其特征在于：步驟1)在圖像預(yù)處理中根據(jù)Canny算子結(jié)合Hough變換定位虹膜圖像的外邊界，基于瞳孔邊界點(diǎn)控制的最小二乘擬合算法定位虹膜圖像的內(nèi)邊界。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于身份認(rèn)證的活體虹膜防偽方法，其特征在于：步驟1)在圖像歸一化處理中利用雙線性插值法將虹膜圖像由環(huán)形展開為統(tǒng)一尺寸的矩形圖像。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于身份認(rèn)證的活體虹膜防偽方法，其特征在于：步驟1)在對圖像進(jìn)行增強(qiáng)時(shí)首先計(jì)算塊區(qū)域虹膜圖像的平均亮度來估計(jì)歸一化后的虹膜圖像亮度變化，再將歸一化后的虹膜圖像整體減去估計(jì)的背景亮度，得到增強(qiáng)后的歸一化虹膜圖像。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于身份認(rèn)證的活體虹膜防偽方法，其特征在于：步驟2.1)根據(jù)活體組織對特定波長紅外光的吸收特性，通過能夠連續(xù)改變頻率的近紅外光照射真?zhèn)魏缒ぁ?/p>

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于身份認(rèn)證的活體虹膜防偽方法，其特征在于：步驟2.2)通過暗盒屏蔽外界光線干擾，使用亮度能夠改變的光源照射真?zhèn)魏缒ぃ瑱z測瞳孔的縮放情況，若為真虹膜則瞳孔大小會出現(xiàn)明顯變化，若為假虹膜則瞳孔大小不會發(fā)生變化。