[發(fā)明專利]一種虹膜定位方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811105919.1
• 申請(qǐng)日: 2018-09-21
• 公開（公告）號(hào): CN109409223A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙勇;張壽明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開了一種虹膜定位方法，該方法包括：獲取原始虹膜圖；用均值濾波器對(duì)原始虹膜圖進(jìn)行操作；通過幾何特征確定瞳孔的中心點(diǎn)；以此中心點(diǎn)作為種子點(diǎn)執(zhí)行區(qū)域生長(zhǎng)操作；用canny算法檢測(cè)瞳孔邊界；用Hough變換定位瞳孔邊界，即為虹膜內(nèi)邊界；通過瞳孔的中心點(diǎn)做一條豎直線與瞳孔邊界交于一點(diǎn)（x₁,y₁）；通過邊緣檢測(cè)模板和點(diǎn)（x₁,y₁）確定虹膜外邊界上的三個(gè)不同點(diǎn)；根據(jù)三點(diǎn)連接得到的直角三角形可得到虹膜外邊界；得到虹膜定位圖；本發(fā)明所提供的虹膜定位方法，能夠快速且準(zhǔn)確的定位虹膜位置，為后續(xù)的特征匹配提供準(zhǔn)確的虹膜圖。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種虹膜定位方法，特別是涉及虹膜定位法，屬于圖像處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)如今，生物識(shí)別技術(shù)迅速發(fā)展，已經(jīng)在人們的生活中得以應(yīng)用。生物識(shí)別技術(shù)包括：人臉識(shí)別、指紋識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別和虹膜識(shí)別等，研究表明，在這些生物識(shí)別技術(shù)中，虹膜識(shí)別的穩(wěn)定性最好，而且識(shí)別率高，安全性高，是因?yàn)槿说暮缒ぴ诔錾藗€(gè)月后，就基本穩(wěn)定，并一生不再發(fā)生過大的變化，而且虹膜發(fā)生損傷的可能性小，除非受到外界的刺激，虹膜本身是不會(huì)發(fā)生巨大的變化。

眼睛結(jié)構(gòu)由鞏膜、虹膜、瞳孔晶狀體、視網(wǎng)膜等部分組成。虹膜是位于黑色瞳孔和白色鞏膜之間的圓環(huán)狀部分，其包含有很多相互交錯(cuò)的斑點(diǎn)、細(xì)絲、冠狀、條紋、隱窩等的細(xì)節(jié)特征。而且虹膜在胎兒發(fā)育階段形成后，在整個(gè)生命歷程中將是保持不變的。這些特征決定了虹膜特征的唯一性，同時(shí)也決定了身份識(shí)別的唯一性。因此，可以將眼睛的虹膜特征作為每個(gè)人的身份識(shí)別對(duì)象，由此產(chǎn)生了虹膜識(shí)別，虹膜識(shí)別分為四大步驟：第一步，虹膜定位：第一項(xiàng)任務(wù)是隔離虹膜紋理來自圖像的其他元素，如眼瞼，睫毛，聚光燈和/或陰影。這些元素被視為人工制品并且必須在此階段處理。特征提取和模板匹配僅限于該虹膜區(qū)域。此外，分割模塊生成二進(jìn)制掩碼（使用在模板匹配模塊中），它指示哪些像素圖像屬于虹膜紋理；第二步，歸一化：虹膜紋理映射到大小不變帶稱為歸一化虹膜圖像。這個(gè)無(wú)量綱坐標(biāo)由此產(chǎn)生的圖像系統(tǒng)可以解決瞳孔擴(kuò)張。通過利用由分割模塊獲得的虹膜邊界的參數(shù)化來執(zhí)行該變換。歸一化處理允許任意兩張虹膜圖片進(jìn)行比較；第三步，特征提取：該階段旨在提取給定虹膜的紋理特征。虹膜紋理的判別特征是任何兩個(gè)圖像的比較（匹配）的基礎(chǔ)。生成的模板是一個(gè)二進(jìn)制圖像，作為匹配模塊的輸入；第四步：模板匹配：虹膜識(shí)別系統(tǒng)的最后階段在于決定兩個(gè)模板是否屬于同一個(gè)虹膜。為此，在兩個(gè)模板之間計(jì)算相似性或不相似性得分以進(jìn)行比較。通過將匹配分?jǐn)?shù)與閾值進(jìn)行比較來做出接受或拒絕的決定。

虹膜定位是虹膜識(shí)別的第一步，也是最關(guān)鍵的一步，虹膜定位的好壞直接影響著虹膜識(shí)別的正確率。一個(gè)好的虹膜定位方法，即要盡量高的定位準(zhǔn)確率，也要盡量少的定位時(shí)間，但是目前的虹膜定位都只關(guān)注虹膜定位的準(zhǔn)確率，卻很關(guān)注虹膜定位所需的時(shí)間，而想要將虹膜識(shí)別應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)生活中，就必須要將時(shí)間考慮在內(nèi)，并壓縮定位時(shí)間，做到實(shí)時(shí)的效果，只有這樣，才能更好的將虹膜識(shí)別應(yīng)用到我們的生活中，由此，本發(fā)明在保證一定的準(zhǔn)確的情況下，縮短的定位時(shí)間，為虹膜識(shí)別后續(xù)的生活應(yīng)用做出了一定的貢獻(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種虹膜定位方法，旨在提高虹膜定位的正確識(shí)別率，減少虹膜的定位時(shí)間，為后續(xù)的虹膜匹配提供更好、更全面的虹膜圖。

本發(fā)明提供了一種虹膜定位方法，包括：

Step1 獲取原始虹膜圖；

Step2用均值濾波器對(duì)原始虹膜圖進(jìn)行濾波處理；

Step3通過幾何特征確定瞳孔的中心點(diǎn)（x₀，y₀）；

Step4以瞳孔中心點(diǎn)作為種子點(diǎn)執(zhí)行區(qū)域生長(zhǎng)操作；

Step5用canny算法檢測(cè)瞳孔邊界，