[發明專利]一種用于遠距離行進中虹膜識別的虹膜定位方法

有效

• 申請號: 201811189270.6
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN109446935B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 郭慧杰;韓一梁;楊昆;王超楠;楊倩倩
• 申請（專利權）人: 北京無線電計量測試研究所
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/32
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 付生輝

本發明公開一種用于遠距離行進中虹膜識別的虹膜定位方法，包括：去除虹膜圖像中隨機分布的光斑和噪聲干擾；檢測瞳孔與虹膜的過渡邊緣，定位虹膜內邊界；及檢測虹膜與鞏膜的過渡邊緣，定位虹膜外邊界。本發明中虹膜定位方法對光照、模糊等成像條件不敏感，計算復雜度低，能有效提升遠距離行進中虹膜識別系統的虹膜定位的魯棒性和實時性，從而有助于提高系統的識別速度和準確率。

技術領域

本發明涉及虹膜定位方法。更具體地，涉及一種用于遠距離行進中虹膜識別的虹膜的定位方法。

背景技術

隨著信息技術的迅速發展，人們對身份認證和信息安全的要求越來越高，為了滿足人們的需求，生物特征識別技術受到日益廣泛的關注。目前，指紋、人臉、虹膜等基于人體固有生物特征的識別技術已經慢慢地進入人們的生活，在機場安檢、門禁系統、安全支付等諸多領域為人們的生活提供便捷服務。在諸多的生物特征識別技術中，虹膜識別以其準確性、穩定性、安全性和非接觸性等顯著優勢已成為生物識別領域的重點研究方向和發展趨勢。

在虹膜識別系統中，虹膜定位和眼瞼檢測是至關重要的，虹膜定位和眼瞼檢測的效率和準確性直接影響到虹膜識別的速度以及匹配的準確性。只有定位準確，才能提取更多的有效虹膜特征，從而實現準確識別；相反地，虹膜定位的偏差將顯著增加虹膜識別的錯誤率。現有的虹膜定位方法，主要是利用虹膜區域與瞳孔、鞏膜區域的灰度值差異進行定位。目前的主要方法，一種是基于灰度差值的微積分檢測算子方法，還有一種是基于梯度的邊緣檢測和霍夫變換相結合的方法。

經典的虹膜定位方法以及在其基礎上的改進方法，主要是利用微積分圓檢測器迭代求得圓周積分徑向梯度極大值并擬合圓周參數或利用Hough變換搜索圓周參數空間和投票法擬合圓周參數的原理。這類方法針對高質量的虹膜圖像可以實現精確的虹膜定位，適用于近距離靜態虹膜識別系統，但同時存在以下明顯的缺點：

1、微積分圓檢測器、Hough變換及窮舉式圓周擬合等方法由于需要對虹膜邊界三維參數空間進行逐點搜索，因此復雜度高，耗時較長，對虹膜識別系統的實時性要求提出了嚴峻挑戰。

2、此類方法嚴格依賴虹膜邊界的高對比度成像，對噪聲干擾和非均勻光照等問題較為敏感，同時難以適應各種類型的圖像模糊，僅適用于高質量的虹膜成像系統，魯棒性差，無法應用于復雜環境下的低質量虹膜成像系統。

與近距離靜態虹膜識別系統不同，遠距離行進中虹膜識別系統的成像條件非常復雜，獲取的虹膜圖像多為低質圖像，往往包含多個位置隨機的光斑干擾，虹膜區域更易受到物體遮擋，虹膜特征更易受到噪聲污染，并常常伴隨離焦模糊和運動模糊的情形。

因此，需要提供一種能有效去除隨機光斑，同時對虹膜遮擋和噪聲干擾不敏感，并能適應由一定程度的圖像模糊造成的虹膜邊界變形的用于遠距離行進中虹膜識別系統的快速穩定的虹膜定位方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于遠距離行進中虹膜識別系統的快速穩定的虹膜定位方法，能夠增強系統的魯棒性，有效去除隨機光斑，同時對虹膜遮擋和噪聲干擾不敏感，并能適應由一定程度的圖圖像模糊造成的虹膜邊界變形。

為達到上述目的，本發明采用下述技術方案：

一種用于遠距離行進中虹膜識別的虹膜定位方法，所述方法包括：

步驟S1：去除虹膜圖像中隨機分布的光斑和噪聲干擾，包括：

步驟S11：自適應地計算光斑分割閾值并檢測隨機光斑；

步驟S12：對檢測出的光斑進行軟填充；及

步驟S13：對去除光斑后的虹膜圖像進行非線性統計濾波；

步驟S2：檢測瞳孔與虹膜的過渡邊緣，定位虹膜內邊界，包括：

步驟S21：利用硬分割的方法檢測可能的瞳孔區域；