第三步就是 虹膜圖像特征比對 ,這也是虹膜比較 關鍵一步 。1998年我們發(fā)展了虹膜計算理論和方法。

虹膜圖像獲取 :
首先給大家介紹虹膜圖像獲取的過程,虹膜圖像獲取是一個具有 挑戰(zhàn)性的問題 ,一是物理尺寸小,造成成像系統(tǒng)景深是比較小的,然后成像過程用戶眼睛跟攝像機在一個光軸上,有效對焦就不是很方便,就是傳統(tǒng)的技術面臨著很大挑戰(zhàn) 。比如說戴上眼睛之后會有反光等其他因素的干擾,所以 虹膜圖像采集是虹膜識別比較大的瓶頸。

虹膜成像的原理主要是采用近紅外的一個濾光片通過成像系統(tǒng)之后進行成像,包括有一些視覺反饋、人和相機的距離。這個虹膜的系統(tǒng) 是一個精密的自動化系統(tǒng),這是在不同的情況下采集的虹膜圖像,我們東方人虹膜紋理是采用近紅外800多納米光源,虹膜圖像是最清晰的。

當前 虹膜識別系統(tǒng)主要是近距離的 ,比如說日本沖電氣最早是手持式,在筆記本上用的虹膜裝備,包括這種便攜式虹膜成像系統(tǒng),包括還有虹膜成像設備。當前也有公司開發(fā)遠距離,比如說1米到3米之間可以采集人的虹膜紋理,這樣更方便,也是在安檢通關方面比較重要的趨勢,主要的科研單位和科研機構,美國的一些公司,Aoptix, Eyelock, Sarnoff等公司都曾經(jīng)研發(fā)近距離虹膜系統(tǒng)。
虹膜圖像的獲取主要有四個跨越 ,我們是從1998年開始做,1999年實現(xiàn)了從無到有,當時我們從美國買設備,他們不賣我們,后面通過我們自主的研究,2001年有了很大的進步,我們實現(xiàn)了單眼到雙眼的采集,2006年和2008年都有新的設備做出來,后面我們研究出來一幅圖像可以先拍照后對焦的光場相機。
現(xiàn)在我們發(fā)展移動終端的虹膜識別技術,這是我們最近研發(fā)手機虹膜識別。這是虹膜識別登記,只要兩三秒鐘就可以實現(xiàn)虹膜注冊,非常方便。今年年初發(fā)布了第一部虹膜安全手機,在國家的安全部門在用,包括應用自主知識產(chǎn)權的虹膜設備,我們也建設了自己的虹膜項目數(shù)據(jù)庫,目前有1.6萬個科研團隊申請使用,包括有各種各樣的數(shù)據(jù)庫,我們通過虹膜圖像的共享使虹膜研究領域活躍度大幅度提升。

虹膜圖像處理
采集了虹膜圖像之后,我們要對虹膜圖像進行預處理,就是把虹膜圖像上面一些反光,包括確定初步位置,就是虹膜檢測,然后對虹膜內(nèi)外圓進行定位,有時候虹膜并不完全是圓形,包括睫毛和眼睛的檢測,我們也提出新的方法,根據(jù)虹膜分布的規(guī)律,能夠自動建模,然后結(jié)合紋理、虹膜的邊緣、上下眼皮的邊界,再用一些模型把這些睫毛、光斑濾除。

虹膜圖像特征比對
這時怎么對虹膜特征進行編碼,傳統(tǒng)的虹膜識別方法都比較復雜,我們提出比較新穎非常簡單并且實用,計算速度非??斓?定序 測量特征 ,就是統(tǒng)計這個圖像區(qū)域之間絕對值,就計算哪個區(qū)域之間相對哪個區(qū)域更亮,哪個區(qū)域更暗。
這些編碼是符合二項分布的,這樣可以確定如果是不同用戶虹膜比對,匹配分數(shù)的分布服從二項分布。Hamming距離匹配分數(shù)會非常高。而同一個人絕大部分即使有一些噪聲,定序測量也能夠匹配上,這樣的話很容易識別出來,并且計算速度非???。后面我們提出了線性規(guī)劃方面 解決虹膜和掌紋圖像中定序測量特征選擇問題,在主流的虹膜和掌紋圖像數(shù)據(jù)庫取得了當前最好的識別效果。

