[发明专利]一种虹膜定位方法及虹膜识别系统

说明书

技术领域

本发明涉及生物识别技术领域，尤其涉及的是一种虹膜定位方法及虹膜识别系统。

背景技术

用于身份识别的生物特征包括生理特征和行为特征两个方面，生理特征有手形、指纹、脸形、虹膜、视网膜、脉搏、耳廓等，行为特征有签字、声音、按键力度等。基于以上这些特征，已经发展了指纹识别、人脸识别、语音识别、签名识别和虹膜识别等多种生物识别技术。

虹膜身份识别技术是一种近年来新兴的生物识别技术。相对于以往的各种生物识别技术所利用的生物特征，将虹膜应用于生物识别具有高独特性、高稳定性和高防伪性等特点。

基于虹膜特征的身份认证系统从逻辑上包括两大阶段，即注册阶段和认证阶段。在注册阶段，首先要对所有合法用户的虹膜图像进行采集、预处理、特征提取等过程，而后将得到虹膜特征信息与用户的姓名或标识(ID)联系起来存储到数据库中，创建用户信息模板。在认证阶段，与注册过程一样要经过一系列的处理后，获取用户的虹膜特征信息，然后再与事先注册过的虹膜数据库模板进行匹配，以验证用户的身份信息做出最后的决策。

通过获取装置采集的虹膜图像通常不可能仅仅包含虹膜，往往还有眼睛的其他部分，比如眼睑、睫毛、巩膜等，而且在高度非侵犯性系统中，由于对被试者不做要求，虹膜在图像中的位置与大小都会发生变化。

因此，在进行虹膜识别之前，必须首先对虹膜图像进行预处理。虹膜图像预处理主要包括图像的平滑滤波、虹膜区域定位、归一化和增强。平滑滤波的主要目的是为了减少噪声干扰，一般采用中值滤波来处理。

虹膜定位旨在从人眼图像中确定虹膜的大小和位置；将已定位的圆环状虹膜展开成统一大小的矩形，即为虹膜图像的归一化，其主要目的就是为了消除尺度、平移等操作对后续处理的影响，同时统一大小也更方便特征编码与匹配。图像增强的目的是为了提高图像的质量，如提高图像的清晰度和对比度等。

用于虹膜认证的人眼图像通常具有以下两个特点：一是内外边界的边缘强度很高；二是内外边界都近似成圆形，但并不同心。现有的虹膜定位算法大多都是根据这两个特点用两个不同心的圆近似表示内外边界的，也就是说虹膜定位的主要内容就是确定内外边界圆的圆心坐标和半径。

但是现有技术中，在预处理阶段采用的定位算法普遍存在定位速度慢，准确率不够高的问题。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种虹膜定位方法及虹膜识别系统，旨在快速准确的定位虹膜的内圆和外圆位置，极大的提高了定位效率；且其定位速度快，定位效果好；同时在模式匹配过程中缩短匹配时间，提高整个系统的运行效率。

本发明的技术方案如下：

一种虹膜定位方法，其包括虹膜内边缘定位和虹膜外边缘定位，其中，所述虹膜外边缘定位包括以下步骤：

S81：采用形态学的开闭运算对滤波后的人眼图像进行减少噪声干扰处理；

S82：采用Radon变换检测出上、下眼睑的位置；

S83：利用Canny算子检测出水平信息边缘点，得到二值边缘图像；

S84：将内圆参数作先验信息，再利用Hough变换类圆检测特性确定外圆的圆心和半径。

所述的虹膜定位方法，其中，所述虹膜内边缘定位包括以下步骤：

S71：利用人眼图像库中的虹膜灰度分布规律，对虹膜图像进行二值化处理，得到二值虹膜图像；

S72：对得到的二值虹膜图像取反，采用形态学运算去除噪声；

S73：对经形态学处理后的二值图像再次取反，采用灰度投影法对内圆中心进行初始定位；

S74：采用校正点校正法校正内圆参数得到内圆的圆心和半径。

所述的虹膜定位方法，其中，所述步骤S73包括以下步骤：

S731、用函数f(x，y)表示二值虹膜图像，并用如下公式(1)表示：

f(x)=Σyf(x,y)]]>