虹膜识别技术

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什么是虹膜识别技术

  虹膜识别技术是基于眼睛中的虹膜进行身份识别,应用于安防设备(如门禁等),以及有高度保密需求的场所。

虹膜识别技术的解释

  人的眼睛结构由巩膜、虹膜、瞳孔晶状体、视网膜等部分组成。虹膜是位于黑色瞳孔和白色巩膜之间的圆环状部分,其包含有很多相互交错的斑点、细丝、冠状、条纹、隐窝等的细节特征。而且虹膜在胎儿发育阶段形成后,在整个生命历程中将是保持不变的。这些特征决定了虹膜特征的唯一性,同时也决定了身份识别的唯一性。因此,可以将眼睛的虹膜特征作为每个人的身份识别对象。

  例如,在好莱坞大片中,通过扫描眼睛视网膜开启保密房间或保险箱的炫酷场景,大家一定还记忆犹新吧!使用虹膜识别技术,为需要高度保密的场所提供了高度安全保障。

虹膜识别技术的研究机构

  虹膜识别研究机构主要有美国的Iridian,Iriteck,韩国的Jiris公司、北京中科虹霸、北京虹安翔宇,日本松下。Iridian公司掌握虹膜识别核心算法,是目前全球最大的专业虹膜识别技术和产品提供商,它和LG松下、OKI、NEC等企业进行合作(如IRISPASS&reg,BM-ET300,IG-H100&reg 等产品),以授权方式提供虹膜识别核心算法,支持合作伙伴生产虹膜识别系统。Iridian 的核心技术还包括图像处理协议和数据标准PrivateID&reg,识别服务器KnoWho&reg,KnoWho&reg 开发工具及虹膜识别摄像头等。

中国虹膜识别技术的发展

  中国在2000年以前在虹膜识别方面一直没有自己的核心知识产权。截止2013年,国内以形成北京为主虹膜研发生产聚集地,在多年研究的基础上也均开发出了各自虹膜识别的核心算法,成为了世界上少数几家掌握了虹膜识别核心算法的单位之一,通过在矿山苛刻的环境下使用,证明了中国的虹膜产品不管是在识别速度、设备稳定、解决矿工黑脸问题上,都远胜国外虹膜产品。

  作为中国首个开始虹膜识别机理研究的研究基地,中科院自动化所模式识别国家重点实验室研究的具有自主知识产权的虹膜识别活体检测技术不仅填补了中国活体虹膜识别技术在国际领域的空白,而且可以和世界主流的算法相媲美。

  2005年,实验室的虹膜识别科研成果荣获“国家科学技术发明二等奖”。2006年9月,模式识别国家重点实验室作为中国虹膜识别技术的权威,参加了由国际生物识别组织举办的生物识别技术测评(2006 Biometric Consortium Conference and 2006 Biometrics Technology experiment), 其虹膜识别算法的速度和精度得到了国际同行的认可。此外,模式识别国家重点实验室的虹膜图像数据库已成为国际上最大规模的虹膜共享库。已有70个国家和地区中的2000多个研究机构申请使用,其中国外单位1500多个。

虹膜识别技术的过程

  虹膜识别就是通过对比虹膜图像特征之间的相似性来确定人们的身份。虹膜识别技术的过程一般来说包含如下四个步骤:

  1、虹膜图像获取

  使用特定的摄像器材对人的整个眼部进行拍摄,并将拍摄到的图像传输给虹膜识别系统的图像预处理软件。

  2、图像预处理

  对获取到的虹膜图像进行如下处理,使其满足提取虹膜特征的需求。

  虹膜定位:确定内圆、外圆和二次曲线在图像中的位置。其中,内圆为虹膜与瞳孔的边界,外圆为虹膜与巩膜的边界,二次曲线为虹膜与上下眼皮的边界。

  虹膜图像归一化:将图像中的虹膜大小,调整到识别系统设置的固定尺寸。

  图像增强:针对归一化后的图像,进行亮度、对比度和平滑度等处理,提高图像中虹膜信息的识别率。

  3、特征提取

  采用特定的算法从虹膜图像中提取出虹膜识别所需的特征点,并对其进行编码。

  4、特征匹配

  将特征提取得到的特征编码与数据库中的虹膜图像特征编码逐一匹配,判断是否为相同虹膜,从而达到身份识别的目的。

虹膜识别技术的优缺点

  优点

  1.便于用户使用;

  2.可能会是最可靠的生物识别技术;

  3.不需物理的接触;

  4.可靠性高。

  ①快捷方便:拥有本系统,不需要携带任何证件,就能实现门控,可单向亦可双向;既可以被授权控制一扇门,也可以控制开启多扇门;

  ②授权灵活:本系统根据管理的需要,可任意调整用户权限,随时了解用户动态,包括客户身份、操作地点、功能及时间次序等,实现实时智能管理

  ③无法复制:本系统以虹膜信息为密码,不可复制;且每一次活动,都可自动记录,便于追溯、查询,非法情况则自动报警;

  ④配置灵活多样:使用人和管理者可根据自身喜好、需要或场合的不同,设定不同的安装及运行方式。比如在大堂等公共场所,可以只采用输入密码的方式,但在重要场合,则禁止使用密码,只采用虹膜识别方式,当然也可以两种方式同时使用;

  ⑤投入少、免维护:装配本系统可以保留原来的锁,但其机械运动件减少,且运动幅度小,门栓的寿命更长;系统免维护,并可随时扩充、升级,无须重新购置设备。长远来看,效益显著,并可使管理档次大大的提高。

  ⑥应用行业广泛:广泛应用于煤矿、银行、监狱、门禁、社保、医疗等多种行业;

  缺点

  1.很难将图像获取设备的尺寸小型化;

  2.设备造价高,无法大范围推广;

  3.镜头可能产生图像畸变而使可靠性降低;

  4.两大模块:硬件和软件;

  5.一个自动虹膜识别系统包含硬件和软件两大模块:虹膜图像获取装置和虹膜识别算法。分别对应于图像获取和模式匹配这两个基本问题。

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