[发明专利]一种基于多分辨率分析的虹膜定位方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及于图像处理技术领域，主要涉及生物特征鉴别中的虹膜身份识别技术。

【背景技术】

生活在一个高度信息化的现代社会，身份鉴别已经渗透到人们日常生活的每一个方面。同时，由于交通、通讯和网络技术的飞速发展，人类的活动范围越来越大，身份鉴别的难度和重要性也越来越突出。对于我国这样一个人口众多的国家，身份鉴别有着尤其广泛的应用前景和重要的战略意义，金融、安全、网络、电子商务等无一不需要可靠的身份鉴别。传统的利用密码等身份鉴别的方法具有易遗忘、易假冒等缺点，已不符合现代数字社会的需求。基于生物特征的身份鉴别技术利用人本身所拥有的生物特征来判别人的身份，这些生物特征具有“人各有异、终生不变、随身携带”三个特点，具有稳定、便捷、不易伪造等优点，近年来已成为身份鉴别的热点。常用的生物特征包括指纹、掌纹、虹膜、脸像、声音、签名和笔迹等。虹膜作为重要的身份鉴别特征，具有唯一性、稳定性、可采集性和非侵犯性等优点。详见文献：Anil K.Jain，Arun Ross，Salil Prabhakar，“An Introduction to Biometric Recognition”，IEEE Transaction onCircuits and Systems for Video Technology，Volume 14，No.1，pp4-20，2004和文献：John G.Daugman，“How Iris Recognition Works，”IEEE Transaction on Circuits and Systems for Video Technology，Volume 14，Issue 1，pp.21-30，2004所述。

虹膜定位是整个自动虹膜识别系统的第一步，也是较为重要的一步，它关系到后面进行处理的图像是否是有效的虹膜区域，因此决定了识别的结果。实际中，由于虹膜的边缘较为模糊，通常在拍摄时存在眼睑和睫毛的遮挡，所以准确的定位虹膜常常比较困难。目前已有的算法中还没有提出一种有效的能在存在一定眼睑和睫毛遮挡的虹膜图像中准确的定位出虹膜，因此我们旨在设计一种能抑制部分眼睑和睫毛遮挡问题的虹膜定位方法，详见文献：胡正平，张晔，王成儒.“非线性拟合结合交叉参考的迭代虹膜定位方法”，计算机辅助设计与图形学学报，Volume16，No.3，pp.297-230，2004和文献：Daugman J G.“High Confidence Visual Recognition of Persons by a Test of Statistical Independence”，IEEE Transactions on Pattern Anal.Machine Intell，Volume.15，No.11，pp.1148-1161，1993所述。

(1)目前已有虹膜定位方法有：基于边缘检测和Hough变换定位的方法。它首先采用边缘检测算子对整幅虹膜图像进行边缘检测，利用Hough变换将边缘象素连接起来构成一个圆，并得到该圆的圆心坐标和半径。该方法由于Hough变换的反复迭代运算，耗时较长，并且容易受到眼睑和睫毛等的影响。详见文献：R.P.Wildes，“Iris Recognition：An Emerging Biometric Technology”，Proceedings of the IEEE，Volume 85，No.9，pp.1348-1363，1997所述。

(2)基于灰度梯度的方法。它首先对虹膜图像进行粗定位，确定瞳孔和虹膜所在圆的大致位置，然后再根据粗定位的结果，在一定范围内搜索圆周灰度积分梯度最大的圆，记下其圆心和半径作为定位的结果。该方法的缺点是，由于需要进行粗定位和精定位，并且搜索灰度梯度最大值的运算较为复杂，所以整个方法耗时较长。详见文献：J.Daugman，“How Iris Recognition Works”，IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology，Volume.14，No.1，pp.21-30，2004所述。