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随着信息技术的发展和日益增长的对安全的需要,基于生物特征的身份识别技术在近年来有了迅速的发展。在现有的各类生物识别技术中,虹膜识别是相对较新而且具有巨大潜力的技术。
本文全面阐述了虹膜识别的一些新方法,重点研究了虹膜定位、虹膜特征提取、模式匹配等方面的内容,针对虹膜识别领域的研究重点和难点提出了几种新的改进算法,并实现了虹膜身份识别系统。
本文首先对虹膜定位算法进行了深入地研究。针对虹膜内边缘定位,提出了三种定位方法,即基于小波分析、灰度阈值分割和圆Hough变换相结合的定位法;基于小波阈值收缩法和圆Hough变换相结合的定位法;基于小波分析、数学形态学和圆的方程相结合的定位法。并把这三种方法与Wildes提出的二值化与Hough变换相结合的方法进行了比较研究。针对虹膜外边缘定位,提出了一种改进的Hough变换方法,并把该方法与Daugman提出的圆检测算子的方法进行了比较研究。本文提出的虹膜定位算法不仅提高了虹膜定位的精度,而且定位的时间也有明显的缩短,从而提高了虹膜定位的速度,改善了传统虹膜定位算法中搜索的盲目性。
对虹膜特征提取的传统方法进行了分析,重点研究了采用Log-Gabor滤波器提取虹膜纹理特征的方法。在此基础上,提出了一种基于小波包分解的虹膜特征提取方法,该方法不仅能表征丰富的虹膜纹理特征信息,而且提取的特征向量维数不是很大,从而避免了维数灾难。
对模式匹配方法与分类器设计进行了研究,提出了一种新的分类器,即RBF神经网络分类器,其识别速度较高。
应用本文的算法,设计并开发了虹膜身份识别系统,该系统具有良好的人机交互界面,实现了虹膜图像的获取、预处理、特征提取、模式匹配等功能,并在CASIA虹膜图像数据库上进行了实验,取得了良好的识别效果。