[發明專利]一種虹膜識別的增強方法

有效

• 申請號: 201910899376.3
• 申請日: 2019-09-23
• 公開（公告）號: CN110674737B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 郭慧杰;韓一梁;楊昆;王超楠;楊帆
• 申請（專利權）人: 北京無線電計量測試研究所
• 主分類號: G06V40/18
• 分類號: G06V40/18;G06V10/20;G06V10/40;G06V10/141;G06K9/62
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 付生輝

本發明公開一種虹膜識別的增強方法，包括以下步驟：S1、利用成像系統采集n幀虹膜序列圖像，以雙目瞳孔中心及其水平連線為基準進行單幀校正和序列配準，得到配準后的序列虹膜圖像P{i}i＝1，…，n；S2、對所述序列虹膜圖像P{i}i＝1，…，n進行灰度融合，得到待檢測的虹膜圖像I：S3、統計所述待檢測的虹膜圖像I的灰度直方圖分布和計算所述待檢測的虹膜圖像I的像素塊灰度級差，判定所述待檢測的虹膜圖像I的整體亮度是否過亮或過暗；對非過亮或過暗的待檢測虹膜圖像I，判斷其是否存在亮度分布不均勻的情況；S4、對過亮或過暗的虹膜圖像，通過交互式操作提升虹膜識別的穩定性，對亮度分布不均勻的虹膜圖像，通過直方圖分布擬合均衡法進行亮度修正來提升虹膜識別的穩定性。

技術領域

本發明涉及生物特征識別方法。更具體地，涉及一種虹膜識別的增強方法。

背景技術

虹膜識別是目前最精確、最快速的生物識別技術，以其高度的準確性、穩定性、安全性和非接觸性等優勢成為生物識別領域研究和應用的重點方向和發展趨勢。在實際應用中，為了提升用戶的使用體驗，增強虹膜識別的自由度和認可度，往往涉及到復雜光線條件下的虹膜識別應用場景，而復雜光線環境一直以來都是虹膜識別應用的難點。環境光線過亮或過暗會引起瞳孔的極度收縮或擴張，從而使虹膜區域產生較大程度的非線性畸變，影響識別的準確率；環境光線不均勻會造成虹膜圖像灰度隨機分布，從而增加虹膜圖像預處理的難度，影響識別的實時性。因此，需要提供一種高效的虹膜識別增強方法，提高虹膜識別在復雜光線條件下的準確率和實時性，從而提升用戶體驗。

發明內容

本發明的目的在于提供一種虹膜識別的增強方法，針對復雜光線條件下光照過亮、過暗或者不均勻等問題，解決虹膜畸變和灰度不均勻對識別準確率和實時性的影響，從而提高虹膜識別對復雜光照環境的適應性。

為達到上述目的，本發明提供一種虹膜識別的增強方法，包括以下步驟：

S1、利用成像系統采集n幀虹膜序列圖像，以雙目瞳孔中心及其水平連線為基準進行單幀校正和序列配準，得到配準后的序列虹膜圖像P{i}i＝1，…，n；

S2、對所述序列虹膜圖像P{i}i＝1，…，n進行灰度融合，得到待檢測的虹膜圖像I：

S3、統計所述待檢測的虹膜圖像I的灰度直方圖分布和計算所述待檢測的虹膜圖像I的像素塊灰度級差，根據待檢測虹膜圖像I的灰度直方圖分布和像素塊灰度級差檢測所述待檢測虹膜圖像I的整體亮度是否過亮或過暗；對非過亮或過暗的待檢測虹膜圖像I，利用成像系統在均勻成像條件下采集到的虹膜圖像序列I₂{i}i＝1，…，n與所述待檢測虹膜圖像I進行比對，判斷待檢測虹膜圖像I是否存在亮度分布不均勻的情況；

S4、當通過步驟S3檢測到虹膜圖像I過亮時，使所述成像系統自動打開輔助濾光裝置，同時提示用戶進行眨眼，并提高成像幀頻，以虹膜成像波長為中心，控制濾光波段帶寬，然后，采集并篩選用戶眨眼過程中瞳孔由大到小變化時虹膜尺寸適中的多光譜段虹膜圖像序列I₀{i}i＝1，…，n，對所述I₀{i}進行多光譜成像差異濾波以濾除雜光成像的干擾，得到亮度修正后的虹膜圖像序列F{J}，J＝1，…，m，對所述虹膜圖像序列F{J}，J＝1，…，m進行特征融合，獲得特征增強后的虹膜特征向量fr₁，利用所述虹膜特征向量fr₁進行虹膜識別；

當通過步驟S3檢測到虹膜圖像I過暗時，使所述成像系統自動打開輔助補光裝置，在鏡頭上、下、左、右四個方位交替打開輔助補光光源陣列，然后再全方位輔助補光，采集得到虹膜補光成像序列I₁{i}i＝1，…，n，再對所述I₁{i}進行灰度融合，得到亮度修正后的虹膜圖像并提取該虹膜圖像的特征向量fr₂；利用所述虹膜特征向量fr₂進行虹膜識別；