一种基于圆周差分法的新颖虹膜定位算法.pdfVIP

第13卷第1期 电路与系统学报 V01．13No．1 OF ANDSYSTEMS 2008年2月 JoI限NALCIRCUITS February，2008 文章编号：1007·0249(2008)Ol·0088·05 一种基于圆周差分法的新颖虹膜定位算法· 姚鹏， 叶学义， 庄镇泉， 龙飞， 李斌 (中国科学技术大学电子科学与技术系，安徽合肥230026) 摘要。虹膜定位是虹膜识别中非常重要的一个环节。Daugman提出的圆周差分定位法鲁棒性和精确性较好，但当 在整幅图像中有哪些信誉好的足球投注网站虹膜时，将非常的耗时，同时也会因为受到睫毛等的干扰而降低定位的精确性。本文在圆周差分方 法的基础上，利用行、列的灰度信息和直方图来实现瞳孔的粗定位，然后采用一种新颖的快速迭代有哪些信誉好的足球投注网站方法来实现瞳 孔和虹膜的精定位。采用此种粗定位与精定位相结合的方法极大的缩短了虹膜定位的时间，提高了定位的准确性。通 过对大量虹膜图像的定位实验表明，新方法取得了非常好的结果。 关键词。虹膜识别；虹膜定位；圆周差分定位法 TP391．41 中图分类号t 文献标识码。A 1 引言 随着现代信息技术和网络的全面发展，信息安全变得日益迫切。鉴别人的身份也变得越来越困难， 所承担的风险越来越大。传统的密码、智能卡等身份鉴别方法已经不能满足现今高安全系统的要求。 为了能更好的解决身份鉴别的问题，生物特征识别技术正在悄然兴起。目前，可利用为生物特征识别 的生理特征有：指纹、虹膜、掌纹、视网膜、人脸、步态等。 人的虹膜是围绕着瞳孔的圆环状组织，作为重要的身份鉴别特征，具有唯一性、稳定性、可采集 性、非侵犯性等优点。与其它基于生物特征的身份鉴别方法相比，虹膜具有更高的准确性。据统计， 到目前为止，虹膜识别的错误率是各种生物特征识别中最低的，也是目前为止生物特征识别中最为精 确的识别方法。基于虹膜的身份鉴别技术日益得到学术界和企业界的重视。 虹膜识别一般包括虹膜定位、特征编码、特征匹配等三个环节。虹膜定位是指利用数字图像处理 算法把虹膜部分与眼睛的其他部分如瞳孔、巩膜及眼睑分离开来。虹膜定位是虹膜识别的重要部分， 其定位准确与否直接影响最终识别结果。但是，人眼的生理结构(眼睑和睫毛的干扰等)以及外部光 线的变化往往会对虹膜图像造成影响，干扰虹膜定位，降低虹膜识别的准确率。本文在虹膜定位上提 出了一些新的思路，应用于虹膜图像上取得了非常好的效果。 2 已有的虹膜定位方法 虹膜的内外边缘近似为圆形，但是两个圆的圆心并不重合。通常虹膜和瞳孔以及虹膜和巩膜边缘 由于眼睛图像色素剧变，会有很大灰度梯度值，可以利用这种边缘信息来定位虹膜。 现在常用的定位虹膜的算法有： 1．Daugman博士的圆周差分方法【12】，表示为公式 m觚l旦G(，．)·(f丛地I (1) Jr,xc∥c la，． 2nr I 就是在不同半径，-和圆心“J，)所对应的圆周凼上对灰度梯度值做积分并把它归一化，梯度最大值所 示平滑算子，I(x，y)表示虹膜图像。 ’收藕日期。2005-01—3l修订日期：2005—07·13 基金项目。安徽省人才开发资金资助项目 第1期 姚鹏等：一种基于圆周差分法的新颖虹膜定位算法 数(口，b，，．)，让a和b依次变化，算出相应的r，对a(a，b，，．)做累加，得到的累加矩阵中最大值所对应的 就是圆的边界，该极值的坐标(托，K，JR)为圆的定位参数。 3．中科院自动化所谭铁牛等人提出的最小二乘拟合的方法【5】。首先使用canny算子对原图像进行 边缘提取，然后根据瞳孔的位置和其他的先验知识去除一些无用的杂点，最后采用最小二乘法进行拟 合得到虹膜的定位参数。 4．中国科学技术大学叶学义等人提出的利用投票机制来定位虹膜的方法【6】。首先通过图像的直方 图