虹膜识别技术
虹膜识别技术基于眼睛中的虹膜进行身份识别,在安防设备(如门禁等)及高保密需求的场所提供身份识别功能。
人眼由虹膜、瞳孔、晶状体、视网膜等部分构成。虹膜是位于黑色瞳孔和白色巩膜之间的圆环状部分,包含很多细节特征,如纵横交错的斑点、细丝、冠状动脉、条纹等。虹膜成形后,
在人的整个生命历程中都将保持不变,所以虹膜特征具有唯一性,从而确保了其身份证明的唯一性。因此,人眼的虹膜特征将作为唯一的身份证明伴随人的一生。
虹膜图像的获取
获取虹膜图像是虹膜识别的第一步,同时也是最困难的一步。虹膜是一个直径十几毫米的器官,不同人种的虹膜颜色有很大区别,白种人的虹膜纹理显著,黄种人的虹膜由于多为深褐色,
纹理不易区分。在普通条件下,使用摄像头很难拍摄到可用的虹膜图像。
虹膜图像的预处理
通常通过获取装置采集的虹膜图像除了虹膜还有眼睑、睫毛等眼睛其他部分,而且由于对被试者不做任何要求,所以在高度非侵犯系统中,虹膜在图像中的位置和大小都会发生变化。
为解决这一难题,首先需要在虹膜识别前确定虹膜在图像中的位置并运用大小归一化操作。为提升虹膜识别的准确性,应尽量使虹膜图像的光照保持均匀,由于虹膜的内边界,即瞳孔
的大小是会发生变化的,这将使虹膜的纹理发生变形。通过虹膜定位、虹膜图像归一化和虹膜图像增强三个预处理步骤来消除上述各种因素对虹膜图像的影响,从而提升虹膜图像的质
量,为下一步的特征提取和准确匹配带来便利。
虹膜识别技术的难点
现阶段虹膜识别技术有如下几个方面的困难。
第一,在虹膜纹理的稳定性方面,还需要进一步研究,尽管医学理论认为虹膜纹理具有稳定性,但仍然缺少严格的实验数据论证。现在很难获得同一个人十年或数十年时间间隔的虹膜图像。
有资料显示,虹膜纹理在穿孔、炎症增生、萎缩、新生血管等情况下可能发生改变。
第二,在虹膜采集技术提升方面,现阶段仍然存在一个瓶颈,即如何获取高质量的虹膜图像。虹膜识别技术应用推广的主要障碍在于图像获取设备的小型化与方便化、高分辨率摄像头及其
照明技术,镜头可能使图像发生畸变,从而大大降低其可靠性,尤其是黄种人的虹膜纹理非常不清晰,很难获取清晰、对比度高的虹膜图像。
第三,在虹膜识别算法方面,当前的虹膜识别算法还不能很好地提取因人而异的特征向量,存在匹配还不精细、计算量大等
第四,在性能评价体系方面,现阶段虹膜识别系统的性能评价体系尚不完善,应该由国家甚至世界性的专门检测机构来进行。
虹膜识别技术的应用
由于目前虹膜识别技术尚不成熟,虹膜识别系统的应用也不够广泛,世界范围内仅有少数几个国家将其应用于金融、刑侦等对安全有严格要求的场景。但随着识别技术的不断成熟、系统的不断完善
和价格的不断降低,在不久的将来,虹膜识别技术必将引起人们的广泛关注,到那时,该技术必将在医疗、电子贸易、智能化门禁系统、公安、金融等诸多领域获得广泛应用。