虹膜識(shí)別技術(shù)及應(yīng)用

1、虹膜識(shí)別技術(shù)及應(yīng)用虹膜識(shí)別技術(shù)及應(yīng)用姓名：陳斌燁學(xué)號(hào)：5090903摘要摘要:虹膜識(shí)別技術(shù)由于具有穩(wěn)定性好、錯(cuò)誤接受率(FAR)和錯(cuò)誤拒絕率(FRR)相等的指標(biāo)最優(yōu)、識(shí)別速度快等優(yōu)點(diǎn)正逐步受到人們的重視。對(duì)虹膜紋理的特征、虹膜識(shí)別技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用進(jìn)行了較詳細(xì)的介紹通過(guò)將虹膜識(shí)別技術(shù)與其它生物識(shí)別技術(shù)相比較對(duì)虹膜識(shí)別技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了討論。討論了虹膜識(shí)別系統(tǒng)的構(gòu)成以及用二維Gab小波和其它小波變換實(shí)現(xiàn)特征編碼的方法和敘述了虹膜識(shí)別中所采用的

2、一些算法。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞:虹膜識(shí)別技術(shù)特征提取特征編碼特征匹配TechnologyapplicationsoftheirisrecognitionLIUJiWANGXiangjun(CollegeofPrecisionInstrumentOpticElectronicEngineeringTianjinUniversityTianjin300072China)Abstract:Asoneofthetechnologyofbiologicr

3、ecognitionirisrecognitionhasmanyadvantages.IthasanidealstabilityahighrecognizingspeeditsperfmancewhenFARisequaltoFRRisthemostexcellent.Soirisrecognitionisgettingthepeoplesattention.Onthefeatureofiristexturerecognitionmet

4、hodsofirisfeaturedevelopmentsapplicationsofthistechnologyareintroduced.Bycomparedwithothertechnologyofbiologicrecognitiontheadvantageofirisrecognitionisdescribed.Thestructureofirisrecognitionsystemthemethodsofencodingthe

5、featureby2DGabwaveletotherwavelettransferareintroduced.Somearithmeticappliedinirisrecognitionaredescribed.Keywds:irisrecognitionfeatureextractionfeatureencodingfeaturematching.生物識(shí)別技術(shù)在當(dāng)今世界中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。其中虹膜識(shí)別技術(shù)由于具有穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確率高

6、等優(yōu)點(diǎn)而逐步受到人們的重視。近些年來(lái)虹膜識(shí)別技術(shù)研究和應(yīng)用方面都得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步并表現(xiàn)出廣闊的前景和市場(chǎng)。1、虹膜紋理特征虹膜紋理特征虹模是眼球壁第二層色素膜的最前部呈圓盤(pán)狀中央有圓形孔洞稱(chēng)為瞳孔。其表面有呈現(xiàn)高低不平的放射狀排列、互相交錯(cuò)的皺壁構(gòu)成多數(shù)的隱溝(或稱(chēng)穩(wěn)窩)。這樣結(jié)構(gòu)上的高低變化形成特有的紋理。虹膜紋理具有以下特征:(1)虹膜紋理具有絕對(duì)的唯一性。在整個(gè)人類(lèi)中任意兩個(gè)虹膜紋理的數(shù)字特征都是不同的即便是對(duì)于雙胞胎也是如此。(

7、2)虹膜紋理具有穩(wěn)定性和不變性。除非發(fā)生病變等特殊情況人的虹膜紋理在一生之中都不會(huì)改變并且通過(guò)手術(shù)改變虹膜紋理的風(fēng)險(xiǎn)也很高。(3)虹膜紋理可提供的特征信息量大因而在應(yīng)用于識(shí)別的時(shí)候可靠性高。(4)虹膜具有內(nèi)在的隔離和保護(hù)能力。同其它的生物識(shí)別技術(shù)(如指紋識(shí)別、臉型識(shí)別等)相比虹膜識(shí)別技術(shù)具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)。表1為幾種生物識(shí)別方法技術(shù)指標(biāo)的比較。圖2相位象限虹膜解調(diào)碼其中I(!?)表示原始虹膜圖像在極坐標(biāo)下的分布。JohnDaugman的

8、識(shí)別算法是通過(guò)比較兩個(gè)虹膜特征碼的Hamming距離(HD)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在比對(duì)實(shí)驗(yàn)中他將Hamming距離定義為兩個(gè)特征碼中不一致位所占的比率(當(dāng)兩個(gè)虹膜特征碼的特征位都不相等時(shí)取最大值為1當(dāng)所有的特征位都相等時(shí)取最小值為0)。通過(guò)對(duì)222743對(duì)虹膜特征碼進(jìn)行比對(duì)后的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明這些特征位的自由度的個(gè)數(shù)(維數(shù))是266。虹膜特征碼的識(shí)別是基于下面這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果:即任意一個(gè)給定的虹膜特征碼都與其他的不同虹膜生成的特征碼在統(tǒng)計(jì)上是不相關(guān)的而唯

9、獨(dú)與相同的虹膜生成的特征碼相關(guān)。在兩個(gè)不相關(guān)的虹膜圖像進(jìn)行特征碼比對(duì)時(shí)每個(gè)特征位相等或不等的概率均為05所以其Hamming距離的概率分布與一個(gè)P=05N=266的二項(xiàng)分布圖3虹膜特征碼Hamming距離的分布PNP(k)=CkNPkQNkk=01&N(7)相符即每一個(gè)k值對(duì)應(yīng)的二項(xiàng)分布的概率與Hamming距離為kN時(shí)所對(duì)應(yīng)的概率相符。Hamming距離的分布如圖3所示(圖3中的橫坐標(biāo)表示比對(duì)時(shí)產(chǎn)生的Hamming距離值縱坐標(biāo)表示產(chǎn)生

10、該Hamming距離的概率)。這樣特征位中不相等的部分遠(yuǎn)低于半數(shù)的概率將很小。例如不相等的部分低于25%即有高于75%的特征位相等的概率只有10的16次方分之一。當(dāng)把同一個(gè)虹膜的不同時(shí)間提取的特征碼進(jìn)行比對(duì)時(shí)由于受環(huán)境影響、噪音等因素的影響Hamming距離分布的峰值將在01附近如圖4所示。可以看出這種特征碼能夠很好的實(shí)現(xiàn)識(shí)別功能。此外實(shí)驗(yàn)證明虹膜圖像的特征是非基因型的即便是雙胞胎的虹膜特征也可以識(shí)別開(kāi)[4]。除了JohnDaugman