随着经济发展与科技进步,生物识别技术飞速发展,广泛应用到安检、安防、金融安全等领域中。虹膜识别技术作为九十年代开始崭露头角的新型生物特征识别技术,得到了人们的广泛关注。与传统的生物识别技术相比,虹膜识别技术更加安全稳定:虹膜特征具有唯一性,虹膜纹理由随机生长的毛细血管构成,每个人的虹膜都存在差异,甚至同一人的左右眼虹膜也存在不同;虹膜特征具有稳定性,虹膜在人体胚胎时期就已经发育成熟,基本不会随着年龄的增长而改变;虹膜识别具有非侵犯性,采集虹膜时不需要与人体直接接触。所以虹膜识别技术有着巨大的发展前景,然而目前虹膜识别技术的商业化程度并不高,其原因是虹膜识别技术存在的几个问题限制了自身的发展:虹膜识别技术对图像有很高的分辨率要求,而一般的高分辨率相机无法进行远距离、大视场成像,这导致目前虹膜识别产品的识别距离短、范围小,使用者需要主动配合识别设备,使用体验较差。针对虹膜识别技术存在的问题,本论文设计了基于振镜扫描的远距离大视场虹膜识别系统,创新性地引入扫描振镜,通过振镜扫描大视场相机视场范围中的人眼坐标,使虹膜相机经过振镜中反射镜的反射,可以拍摄到大视场相机视场范围内的任意位置,从而扩大虹膜相机的拍摄范围,提升了虹膜识别范围。同时采用高性能工业相机,提升了识别距离,改善了使用体验。论文工作内容主要分为三个方面:第一,搭建了以大视场相机、虹膜相机和扫描振镜为核心的硬件环境,并计算相机和扫描振镜的光学参数,验证其是否满足远距离大范围的识别要求;第二,设计了虹膜识别系统的软件部分和交互界面,按模块化原则将软件功能划分为三个模块,相机控制模块完成了大视场相机和虹膜相机的参数设置与控制,图像处理模块对虹膜图像进行预处理,定位虹膜并提取虹膜特征编码,数据库模块实现了虹膜编码和个人信息的保存匹配过程;第三,训练级联分类器来获取目标坐标,进行扫描振镜标定并建立了坐标映射模型,完成了大视场相机图像中人眼坐标和虹膜相机图像中虹膜坐标的转换,实现了大视场相机、虹膜相机和扫描振镜三者之间的数据转换与协同控制。基于振镜扫描的远距离大视场虹膜识别系统搭建完成后进行测试:在1.8m远处,系统的水平识别范围达到1.3m,垂直识别范围达到了0.8m,景深达到0.2m,识别时间为1.4s,使用者可在较大范围内的任意位置进行识别。测试结果表明本论文系统有效地提升了虹膜识别距离和范围,优化了使用体验。