虹膜识别若干关键技术研究

虹膜识别若干关键技术研究

论文摘要

随着网络和信息技术的高速发展以及人们安全意识的提高,传统的识别手段已不适应现代生活的需要,基于生物特征的身份识别技术进入迅速发展的阶段。在现有各类生物识别技术中,虹膜的可靠性、唯一性、不可伪造性及不可侵犯性等优点使得虹膜识别能够被广泛研究以及应用。本文的内容分为两部分,开篇简要介绍了虹膜识别技术的发展以及国内外研究现状,对整个虹膜识别系统技术进行简要介绍,后部分主要结合前人的研究成果和现有技术对虹膜识别系统的各个连贯关键技术算法进行分析探讨并提出新方法及其实验结果对比。在虹膜识别过程中,个体虹膜差异明显,其中眼睫毛和眼睑区域对虹膜识别的干扰尤其明显,原有定位方法不能很好针对个体提取纯正的虹膜区域;另外虹膜特征提取特征值存在工作量过大或者提取特征值不能满足精确分类不同虹膜的要求。针对虹膜识别中的以上各个关键技术存在的问题,本文主要工作有:1)研究眼睑自身的特性以及与虹膜象素的差异性,提出基于阈值统计的眼睑分割方法,在对前人学者的相关算法进行研究吸收后,再提出基于Log Gabor的眼睫毛分割方法,两者形成一套快速且准确的眼睑眼睫毛分割体系算法。2)针对个体虹膜的不同遮挡情况,在眼睫毛和眼睑分割的工作基础上,提出快速自适应原则的虹膜定位技术,解决了在最大限度地去除非虹膜区域象素影响的同时能保留绝大部分虹膜有效区域信息的问题。3)分析小波、小波包以及多分辨率在图象处理上的一些应用特性,在此基础上得出可变树形小波分解在图象特征提取上的优势,构造出可变树小波三层分解的虹膜特征提取方法并进行二进制编码,再针对虹膜特征值,用海明码距分析法给出了匹配识别的实验结果。经实验证明本文对虹膜识别系统中关键技术的改进及提出的新方法运行速度较快且精确度高,具有合理性和有效性。本文最后指出虹膜识别技术中存在的问题以及该技术的发展前景。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 虹膜识别技术概述
  • 1.2 虹膜识别的应用现状和发展
  • 1.3 本文研究意义及内容
  • 第二章 虹膜识别基本原理
  • 2.1 虹膜生理结构特征
  • 2.2 虹膜活体判别方法
  • 2.3 虹膜识别系统组成
  • 2.3.1 虹膜图像获取
  • 2.3.2 图像质量检测
  • 2.3.3 虹膜定位
  • 2.3.4 图像归一化
  • 2.3.5 图像增强
  • 2.3.6 虹膜图像特征提取
  • 2.3.7 图像匹配
  • 2.4 本章小结
  • 第三章 一种快速消除眼睫毛和眼睑的方法
  • 3.1 眼睑去除
  • 3.1.1 眼睑去除方法研究
  • 3.1.2 基于闭值统计的眼睑去除方法
  • 3.1.3 算法实现
  • 3.2 眼睫毛分割
  • 3.2.1 稀疏分离型眼睫毛分割
  • 3.2.2 重叠型眼睫毛分割
  • 3.3 本章小结
  • 第四章 基于自适应的虹膜定位方法
  • 4.1 自适应定位原理
  • 4.2 虹膜内边缘定位
  • 4.3 虹膜自适应外定位
  • 4.3.1 虹膜边缘细节增强
  • 4.3.2 自适应虹膜有效区域外定位
  • 4.4 定位结果及归一化
  • 4.5 本章小结
  • 第五章 基于可变树小波变换的虹膜特征识别方法
  • 5.1 虹膜特征识别方法研究
  • 5.1.1 纹理特征提取原理
  • 5.1.2 虹膜特征提取方法
  • 5.2 小波特性分析
  • 5.2.1 小波和小波包变换
  • 5.2.2 多分辨和正交小波分解
  • 5.2.3 可变树小波变换原理
  • 5.3 可变树小波虹膜特征识别方法
  • 5.3.1 虹膜特征提取
  • 5.3.2 虹膜纹理特征编码
  • 5.3.3 虹膜图像匹配
  • 5.4 本章小结
  • 第六章 实验结果与分析
  • 第七章 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间发表论文情况
  • 相关论文文献

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