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虹膜识别技术

    人眼结构由巩膜、虹膜、瞳孔三部分构成,而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类似于斑点、细丝、冠状、条纹、隐窝等的细节特征,这些特征可唯一地标识一个人的身份。

虹膜识别特点

    虹膜识别技术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。虹膜作为身份的标志具有以下特点:

  1. 唯一性:信息量大于指纹的5-10倍。
  2. 稳定性:人三岁以后虹膜发育成熟,终身不变。
  3. 防伪性好:不易被外界获取,需要专业镜头捕捉。
  4. 非接触性:用户不必接触采集装置就能获取虹膜图像。

    对各类人体生物特征识别技术分析比较认为:虹膜识别是“最精确的”、“处理速度最快的”以及“最难伪造的”。

虹膜识别技术流程

    虹膜识别技术流程主要包括虹膜图像采集、虹膜图像的预处理、虹膜图像的特征提取及编码、以及虹膜图像的匹配与识别等四个主要部分,其中虹膜图像的预处理部分又包括了虹膜定位、归一化以及图像增强。

1)  虹膜图像采集

    虹膜图像的获取是虹膜识别的第一步。虹膜直径约十几毫米,不同人种的虹膜颜色有着很大的差别,黄种人的虹膜多为深褐色,纹理不明显,必须采用专门的虹膜图像采集装置才可拍摄出纹理丰富的虹膜图像。采集时用户需站在离采集设备10-50 cm的范围内,睁大眼睛注视采集窗口,这样才能采集清晰的虹膜图像。

2)  虹膜图像的预处理

虹膜定位:是整个虹膜识别过程中最重要的环节,虹膜定位就是准确的确定虹膜的内边界和外边界,保证每次进行特征提取的虹膜区域不存在较大偏差,定位的速度和准确性决定了整个虹膜系统是否实用可行。虹膜边界定位方法主要分为两大类:一类是基于圆形虹膜的定位算法,其包括基于灰度梯度的定位方法(如微积分方法),以及基于二值边界点的方法(如最小二乘法、Hough 变换等);另一类是基于非圆虹膜的定位算法,其包括椭圆拟合法、动态轮廓线法。

虹膜归一化:在获取虹膜图像的过程中,受焦距、人眼大小、眼睛的平移和旋转以及瞳孔的收缩等因素的影响,所得到的虹膜图像不仅大小不同而且存在旋转、平移等现象。为便于比较,一般虹膜识别系统都要对虹膜进行归一化处理,其目的是将每幅原始图像调整到相同的尺寸和对应的位置,从而消除平移、缩放和旋转对虹膜识别的影响。

虹膜图像增强:采集设备自身的原因使得虹膜图像光照不均匀,一般通过直方图均衡化处理。采集过程中还存在各种噪声的干扰,通常通过同态滤波去除由于反光等噪声干扰。如果采集到的用于虹膜识别的图像模糊不清晰,将会极大地影响虹膜识别系统的识别性能,通常利用基于重建的超分辨率方法改善虹膜图像。总之,图像增强的目的就是减小光照不均、各种噪声等因素对虹膜识别系统的识别性能的影响。

3)  虹膜特征提取及编码

    依靠相应的算法对虹膜图像中独特的细节特征进行提取,并采取适当的特征记录方法,以此构成虹膜编码,最后形成特征模板或者模式模型,这一环节的结果直接关系到虹膜识别的准确率。

    从特征提取角度现有方法可分为以下三类:基于相位分析的方法如:Daugman的相位编码方法;基于过零检测的方法如:Boles 的一维小波零交叉编码方法,以及基于纹理分析的方法如:Wildes的拉普拉斯金字塔算法。

4)  匹配与识别

    虹膜识别是一个典型的模式匹配问题,即将采集图像的特征与数据库中的虹膜图像特征模板进行比对,判断两个虹膜是否属于同一类。模式匹配算法一般与特征提取算法有关,主要的匹配方法有汉明距离和欧氏距离。

    虹膜识别系统的匹配过程可分为识别和认证两种形式:

  • 识别是把待识别特征与存储的所有特征模板进行比对,从多个类中找出待识别模式,是一对多的比较问题;
  • 认证是把待识别特征与用户声明的身份模板进行比对,根据比对结果判断是否属于同一模式,完成一对一的比较。认证相对于识别来说范围要小得多,速度要快得多。

我们的技术优势
  • 基于统一身份认证云平台SmartBIOS、易扩展:虹膜识别技术基于历时5年自主研发的生物识别统一身份认证云平台SmartBIOS,数据的存储和传输满足金融8583标准和国密算法要求,提供标准API接口,可实现与应用系统的平滑对接;
  • 独有三重虹膜采集距离定位技术:通过实时虹膜图像检测算法,让虹膜采集过程变得轻松便捷,60帧的硬件抓拍速度和小于5ms的虹膜图像检测速度,确保即使在运动中也能准确的完成虹膜信息抓拍;
  • 银行级领先国际的虹膜识别算法:虹膜识别算法全球第二,虹膜图像遵循国际标准 ISO/IEC 19794-6,保持与国际化虹膜产品的互联互通,识别速度每秒单核比对速度可以达到150万枚,拒真率<0.1%,认假率<0.0001%;
  • 国标小组主要撰稿人,引领行业技术健康可持续发展:在技术标准化方面,公司受邀参与国家标准和行业标准的制定,先后参与信标委、安防标委会等14项国家标准和5项行业标准的制定,并作为常务理事单位加入生物识别产业技术创新战略联盟、中国自动识别技术协会;
  • 支持多模式识别:可根据用户需求,配合自主研发的指纹、人脸以及其他生物识别方式形成多因子认证,用户体验更佳。
应用领域

    虹膜识别技术是近年来刚刚兴起的一项生物识别技术,虹膜特征信息量是传统生物识别方式的5-10倍以上决定了其与生俱来不可比拟的唯一性和准确性,同时还具有稳定性、防伪性和非接触性等诸多特点,使其可以满足一些对身份认证安全级别较高场所的应用需求。如:银行、重点实验室、国防军工、高档会所等高安全级别系统的信息安全控制。

全球首家集指纹、虹膜、人脸三种自主知识产权生物识别技术于一体的整体解决方案提供商