[發(fā)明專利]虹膜識別方法、裝置及終端設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710846244.5
• 申請日: 2017-09-19
• 公開（公告）號: CN107506754A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳書楷;楊奇
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門中控智慧信息技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 深圳中一專利商標(biāo)事務(wù)所44237
• 代理人: 官建紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于圖像處理和模式識別技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種虹膜識別方法、裝置及終端設(shè)備。

背景技術(shù)

虹膜識別作為生物識別領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，具有高度的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和安全性，未來將被廣泛應(yīng)用于安防設(shè)備及移動(dòng)終端設(shè)備等。在虹膜識別系統(tǒng)中，虹膜圖像的預(yù)處理對于虹膜識別至關(guān)重要，預(yù)處理過程主要包括虹膜定位、去噪和歸一化等。只有在虹膜定位準(zhǔn)確及去除眼皮、睫毛等干擾的情況下才能提取有效的虹膜特征，進(jìn)而獲得準(zhǔn)確的虹膜識別結(jié)果。

然而，在虹膜圖像采集過程中，由于受采集設(shè)備的條件的限制及采集過程中光照的影響，采集的虹膜圖像的質(zhì)量往往不高，這就對虹膜定位和去噪帶來一定的困難，進(jìn)而導(dǎo)致虹膜識別的準(zhǔn)確率降低。因此，針對這一類虹膜定位不準(zhǔn)和去噪效果不佳的問題，需要設(shè)計(jì)一種有效的虹膜識別方法。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種虹膜識別方法、裝置及終端設(shè)備，以解決現(xiàn)有技術(shù)中虹膜定位不準(zhǔn)確和去噪效果不佳而引起的虹膜識別準(zhǔn)確率不高的問題。

本發(fā)明實(shí)施例的第一方面提供了一種虹膜識別方法，包括：

獲取用戶的眼部圖像，所述眼部圖像包括虹膜；

使用快速檢測算法檢測所述虹膜的內(nèi)圓和外圓邊界，所述內(nèi)圓和外圓邊界所組成的圓環(huán)部分即為所述虹膜對應(yīng)的區(qū)域；

將環(huán)形的虹膜圖像歸一化為預(yù)設(shè)大小的矩形虹膜圖像；

對所述矩形虹膜圖像進(jìn)行分塊得到多個(gè)虹膜子塊圖像，并對每個(gè)所述虹膜子塊圖像進(jìn)行特征提取，得到各個(gè)所述虹膜子塊圖像的特征向量；

對兩個(gè)對應(yīng)的虹膜子塊圖像的特征向量進(jìn)行距離加權(quán)，將加權(quán)后的距離映射為相似度，并根據(jù)識別閾值和所述相似度進(jìn)行虹膜識別。

可選的，所述將環(huán)形的虹膜圖像歸一化為預(yù)設(shè)大小的矩形虹膜圖像，具體為：

計(jì)算虹膜的內(nèi)圓與外圓的圓心坐標(biāo)平均值并將所述圓心坐標(biāo)平均值作為瞳孔中心坐標(biāo)(x₀,y₀)，根據(jù)圓環(huán)參數(shù)方程將環(huán)形虹膜圖像繞瞳孔中心展開為長為360象素、高為內(nèi)圓與外圓半徑差r的矩形，再將展開的矩形圖像歸一化為預(yù)設(shè)大小的矩形虹膜圖像，其中圓環(huán)參數(shù)方程為：

可選的，所述對所述矩形虹膜圖像進(jìn)行分塊處理得到多個(gè)虹膜子塊圖像，具體為：

將所述矩形虹膜圖像分割為M*N個(gè)虹膜子塊圖像，其中，相鄰的兩個(gè)虹膜子塊圖像的相鄰邊的大小相等，且相鄰的兩個(gè)虹膜子塊圖像的部分區(qū)域重合，M和N均為正整數(shù)。

可選的，所述對每個(gè)虹膜子塊圖像進(jìn)行特征提取，具體包括：

利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對每一個(gè)虹膜子塊圖像進(jìn)行交錯(cuò)的卷積和池化操作，得到M*N個(gè)L維的特征向量，L為正整數(shù)。

可選的，所述對兩個(gè)對應(yīng)的虹膜子塊圖像的特征向量進(jìn)行距離加權(quán)，具體包括：

計(jì)算對應(yīng)的兩個(gè)虹膜子塊圖像的特征向量的M*N個(gè)距離，并將特征向量的每一行的N個(gè)距離分成m個(gè)部分，用m個(gè)不同的系數(shù)分別與m個(gè)部分的距離進(jìn)行加權(quán)操作；其中，所述m個(gè)系數(shù)設(shè)置為靠近中央?yún)^(qū)域的系數(shù)值大，靠近兩端區(qū)域的系數(shù)值小。

本發(fā)明實(shí)施例的第二方面提供了一種虹膜識別裝置，包括：圖像獲取模塊、圖像變換模塊、特征提取模塊、模式匹配模塊；

圖像獲取模塊，用于獲取用戶眼部圖像并通過檢測算法檢測所述虹膜的內(nèi)圓和外圓邊界，獲取內(nèi)圓和外圓邊界所組成的圓環(huán)部分即為環(huán)形虹膜圖像；

圖像變換模塊，用于將所述環(huán)形虹膜圖像歸一化為預(yù)設(shè)大小的矩形虹膜圖像；

特征提取模塊，用于將矩形虹膜圖像分為多個(gè)虹膜子塊圖像，并對每個(gè)所述虹膜子塊圖像進(jìn)行特征提取，得到各個(gè)所述虹膜子塊圖像的特征向量；

模式匹配模塊，用于對兩個(gè)對應(yīng)的虹膜子塊圖像的特征向量進(jìn)行距離加權(quán)，將加權(quán)后的距離映射為相似度，并根據(jù)識別閾值和所述相似度得出識別結(jié)果。

可選的，所述特征提取模塊包括：

圖像分塊單元，用于將所述矩形虹膜圖像分割為M*N個(gè)虹膜子塊圖像，其中，相鄰的兩個(gè)虹膜子塊圖像的相鄰邊的大小相等，且相鄰兩個(gè)虹膜子塊圖像的部分區(qū)域重合，M和N均為正整數(shù)；

CNN變換單元，用于利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對每一個(gè)虹膜子塊圖像進(jìn)行交錯(cuò)的卷積和池化操作，得到M*N個(gè)L維的特征向量，L為正整數(shù)。

可選的，所述模式匹配模塊包括：