用于身份鉴别的虹膜图像预处理.pdfVIP

华 南 理 工 大 学 学 报 (自然科 学版 ) 第37卷 第5期 JournalofSouthChinaUniversityofTechnology (NaturalScienceEdition) VO1．37 NO．5 2009年 5月 Mav 2009 文章编号：1000-565X(2009)050043—06 用于身份鉴别的虹膜图像预处理水 罗忠亮 林土胜 (华南理工大学 电子与信息学院，广东 广州5m64o) 摘 要：针对虹膜图像的特点和现有虹膜识别算法运算速度慢及鲁棒性差的问题，为提 高虹膜识别的性能，提出了一种新的虹膜图像预处理方法．首先采用最小二乘法定位虹膜 内边缘和检测上下眼睑，利用改进 的随机 Hough变换定位外边缘 ；然后运用双闲值法检 测睫毛 ，并对分割 出的环状虹膜区域进行归一化和去噪与增强处理．预处理后的图像基本 上不含眼睑和睫毛等干扰，从而有利于后续的虹膜特征提取和匹配．测试结果表 明，该方 法可有效地解决图像预处理中计算时间长和通用性差的问题，能提高虹膜识别系统的稳 定性和识别率． 关键词：图像预处理；虹膜识别；虹膜定位；干扰检测 中图分类号：TP391 文献标识码 ：A 虹膜是位于瞳孔和巩膜之间的环状区域，作为 很高 ； 一 种重要的身份鉴别特征，具有唯一性、稳定性 、可 (2)Wildes提 出的基 于 Hough变换 的两 步 采集性和非侵犯性等优点 。‘‘．因为虹膜识别的精 法 J，该算法用 Hough定位圆时需要 3个参数，其 度、时间和可靠性优于其它的生物特征识别技术，所 计算量与参数空间呈指数关系，且虹膜被睫毛及眼 以虹膜识别是个人身份验证研究与应用的发展趋 睑遮挡时，定位精度会显著下降； 势 ． (3)方法 (1)和(2)的改进算法 ． 图像预处理是整个虹膜识别过程 中至关重要的 文献[1]中采用 Canny边缘检i见0结合圆拟合的 步骤，良好的虹膜图像预处理是进行虹膜特征提取 方法来拟合虹膜外边缘，但因虹膜外边缘较模糊，这 与匹配的前提，有助于提高虹膜识别的性能．虹膜图 种方法的鲁棒性不强．Daugman和Wildes采用类似 像预处理包括三个主要步骤：(1)虹膜定位与干扰 于定位虹膜 内外边缘的方法拟合圆或抛物线来检测 信息的去除；(2)虹膜归一化；(3)虹膜图像去噪与 眼睑，然而这需要在三维或四维参数空间中求最优 增强． 解 ，因此速度很慢．鉴于 以上问题 ，文 中提出了一种 目前 国内外学者 已对虹膜识别进行 了相关研 新的能提高虹膜识别性能的虹膜图像预处理方法， 究 ¨培J，而对虹膜图像预处理的研究主要集中于虹 以提高定位速度并增强算法的鲁棒性． 膜定位．现有的虹膜定位方法大致分为三类 ： 1 虹膜 定位 (1)Daugman提出的微积分算子圆形边缘探测 法 ]，该算法在定位虹膜的内外边缘时具有较好 虹膜识别之前需要通过定位虹膜提取虹膜环状 的鲁棒性和精确性，但在整个图像范围内有哪些信誉好的足球投注网站寻找 区域，将上下眼睑和虹膜 内外边界检测出来．定位虹