虹膜编码及匹配算法的研究

• 作 者: 谷建清
• 机 构: 重庆大学
• 出 处: 重庆大学
• 发表日期: 2005年期
• 关键词: 虹膜识别 纹理编码 2-D Gabor 小波 模式匹配

随着信息技术的高速发展,人们的安全意识越来越强,同时对安全、方便的身份认证技术提出了更高的要求。目前,传统的安全技术已经不能满足当前的要求,于是人们把目光转向生物识别领域。虹膜识别技术是生物识别技术中最有代表性和应用前景的一种技术,虹膜具有可靠性、唯一性、不可伪造性及不可侵犯性等优点,已被广泛应用在一些安全领域以及海关。论文首先总结了虹膜用于身份识别的独特优势,简要介绍了完整的虹膜识别系统的组成,而虹膜纹理特征的提取和匹配技术是虹膜识别系统中的关键技术。在对虹膜的预处理进行了分析后,重点对虹膜纹理特征的提取和匹配技术进行了研究,研究了现有多种识别算法,将不变矩匹配法应用于虹膜识别,分析和实验结果表明它不适合对虹膜纹理分析。经过预处理和归一化后的虹膜图像具有明显的、可区分的各种空间模式特征,提取虹膜的纹理特征进行识别时,主要提取纹理幅度信息和相位信息,其中纹理的相位信息最重要,这是因为幅度信息差异不明显,它受很多的外在因素,比如图像的对比度、获取图像时的光照、摄影机增益等影响。2-D Gabor 滤波器族可以很好地模拟皮层简单细胞的二维感受野轮廓,2-D 积分复数滤波器能够最大限度的提供图像局部的方向和频率信息,同时也能够提取位置信息的特点,具有良好的联合定位能力和方向选择性。利用2-D Gabor 小波的这些特性,论文提出了“基于2-D Gabor小波的虹膜纹理编码”算法。实验结果表明该算法可以有效的提取虹膜纹理特征,从而达到虹膜识别的目的。针对得到的虹膜特征向量,论文给出了海明距匹配和相关系数匹配算法,对58幅虹膜图像样本进行了实验,给出了实验结果,并用统计决策理论对结果进行分析,在结果分析基础上比较了两种模式匹配算法的优缺点。