[發明專利]基于特征點重投影的單眼虹膜匹配方法

有效

• 申請號: 202011259221.2
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112380966B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 鄭海紅;梁婕;王義峰;萬波;盧波;李晟碩;霍振峰
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06V40/18
• 分類號: G06V40/18;G06V40/19;G06T7/11;G06T7/136;G06T7/40
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;陳媛

1.一種基于特征點重投影的單眼虹膜匹配方法，其特征在于，包括如下：

(1)采用攝像頭獲取單眼虹膜圖像I，并對其進行數據預處理：

(1a)采用Hough變換的方法對單眼虹膜圖像I進行虹膜定位，得到虹膜區域分割圖像I’；

(1b)采用orb特征點檢測方法對虹膜區域分割圖像I’中的特征點進行檢測，得到虹膜區域分割圖像I’的特征點集合P和特征點的特征描述信息集合B；

(1c)剔除虹膜區域分割圖像I’在虹膜區域邊界處的特征點及其特征描述；

(2)構建虹膜識別數據庫，即將步驟(1)重復多次，用每次預處理后的虹膜區域分割圖像I’構成虹膜識別數據庫D；

(3)采用攝像頭獲取待識別單眼虹膜圖像I_A；

(4)將待識別單眼虹膜圖像I_A與虹膜識別數據庫D中的第i個虹膜區域分割圖像I_i’進行匹配，其中i∈[1,N_d]，N_d為數據庫內存儲信息總數：

(4a)對待識別單眼虹膜圖像I_A，采用(1)所述方法進行數據預處理，得到待識別虹膜區域分割圖像I_A’以及待識別虹膜區域分割圖像I_A’的特征點集合P_A和特征點的特征描述信息；

(4b)將待識別虹膜區域分割圖像I_A’與虹膜區域分割圖像I_i’中的相同的特征點進行匹配，得到多個初始特征匹配點對，篩選出所有初始特征匹配點對中符合極線約束的特征點對Q_f；

(4c)根據特征點對Q_f，計算待識別虹膜區域分割圖像I_A’與虹膜識別數據庫D中第i個虹膜區域分割圖像I_i’的單應矩陣H；

(4d)通過單應矩陣H將特征點對Q_f中虹膜區域分割圖像I_i’的特征點P_i，重投影到待識別虹膜區域分割圖像I_A’的空間中，得到虹膜區域分割圖像I_i’重投影后的特征點集合P_i’；

(4e)根據實際識別精準度需求設定像素位置偏差的閾值T；

(4f)計算待識別虹膜區域分割圖像I_A’的特征點集合P_A與虹膜區域分割圖像I_i’重投影后的特征點集合P_i’間的像素位置偏差集合error_i，對每個error_i求均值，得到平均像素位置偏差并將其與像素位置偏差的閾值T進行比較：

若像素位置偏差小于閾值T，則判定待識別單眼虹膜圖像I_A與虹膜識別數據庫D中第i個虹膜區域分割圖像I_i’匹配成功；

否則，匹配失敗。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，(1a)采用Hough變換的方法對單眼虹膜圖像I進行虹膜定位，其實現如下：

(1a1)采用Hough變換的方法，檢測單眼虹膜圖像I中虹膜邊界，并將該虹膜邊界外的像素點灰度值置0；

(1a2)采用Hough變換的方法，檢測單眼虹膜圖像I中瞳孔邊界，并將瞳孔邊界內的像素點灰度值置0，得到虹膜區域分割圖像I’。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，(1b)中采用orb特征點檢測方法對虹膜區域分割圖像I’中的特征點進行檢測，其實現如下：

(1b1)采用FAST關鍵點檢測方法，檢測虹膜區域分割圖像I’中局部像素灰度變化明顯的點，構成特征點集合P；

(1b2)采用BRIEF特征描述計算方法，對(1b1)中的每個特征點計算128維由0、1組成的向量，構成特征描述信息集合B。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，(1c)中剔除虹膜區域分割圖像I’在虹膜區域邊界處的特征點及其特征描述，是根據特征點位置處的像素四鄰域實際像素確定：

若一個特征點位置處的像素四鄰域里存在有像素值為0的像素點，則表示該特征點位于區域邊界，把該特征點及其特征描述剔除；

否則，保留此特征點及其特征描述。