几种虹膜定位方法的比较
虹膜识别技术
前言随着社会的发展，身份识别的重要性正日益显现，而传统的身份识别方式由于其固有的局限性已远远不能满足要求，钥匙、卡片和身份证等容易丢失和仿造，密码则容易遗忘，更为严重的是这些传统识别方式无法区分真正的拥有者和取得身份标识物的冒充者，一旦他人获得了这些身份标识物，就可以拥有相同的权力。在需求的驱动下，基于人脸、指纹、虹膜、手形、笔迹等生物特征的识别技术应运而生。 虹膜识别技术是近几年兴起的生物认证技术。虹膜的形成由遗传基因决定，人体基因表达决定了虹膜的形态、生理特性、颜色和总的外观，是最可靠的人体生物终身身份标识。虹膜识别就是通过这种人体生物特征来识别人的身份。在包括指纹在内的所有生物特征识别技术中，虹膜识别是当前应用最为精确的一种。虹膜识别技术以其高精确度、非接触式采集、易于使用等优点得到了迅速发展，被广泛认为是二十一世纪最具有发展前途的生物认证技术，未来的安防、国防、电子商务等多种领域的应用，也必然的会以虹膜识别技术为重点。这种趋势，现在已经在全球各地的各种应用中逐渐开始显现出来，市场应用前景非常广阔。 1.什么是虹膜 人眼的外观由巩膜、虹膜、瞳孔三部分构成，巩膜即眼球外围的白色部分，眼睛中心为瞳孔部分，虹膜位于巩膜和瞳孔之间，包含了最丰富的纹理信息。外观上看，虹膜由许多腺窝、皱褶、色素斑等构成，是人体中最独特的结构之一。 虹膜作为身份标识具有许多先天优势： 1) 唯一性，由于虹膜图像存在着许多随机分布的细节特征，造就了虹膜模式的唯一性。英国剑桥大学John Daugman教授提出的虹膜相位特征证实了虹膜图像有244个独立的自由度，即平均每平方毫米的信息量是3.2比特。实际上用模式识别方法提取图像特征是有损压缩过程，可以预测虹膜纹理的信息容量远大于此。并且虹膜细节特征主要是由胚胎发育环境的随机因素决定的，即使克隆人、双胞胎、同一人左右眼的虹膜图像之间也具有显著差异。虹膜的唯一性为高精度的身份识别奠定了基础。英国国家物理实验室的测试结果表明：虹膜识别是各种生物特征识别方法中错误率最低的。 2) 稳定性，虹膜从婴儿胚胎期的第3个月起开始发育，到第8个月虹膜的主要纹理结构已经成形。除非经历危及眼睛的外科手术，此后几乎终生不变。由于角膜的保护作用，发育完全的虹膜不易受到外界的伤害。 3) 非接触，虹膜是一个外部可见的内部器官，不必紧贴采集装置就能获取合格的虹膜图像，识别方式相对于指纹、手形等需要接触感知的生物特征更加干净卫生，不会污损成像装置，影响其他人的识别。 4) 便于信号处理，在眼睛图像中和虹膜邻近的区域是瞳孔和巩膜，它们和虹膜区域存在着明显的灰度阶变，并且区域边界都接近圆形，所以虹膜区域易于拟合分割和归一化。虹膜结构有利于实现一种具有平移、缩放和旋转不变性的模式表达方式。 5) 防伪性好，虹膜的半径小，在可见光下中国人的虹膜图像呈现深褐色，看不到纹理信息，具有清晰虹膜纹理的图像获取需要专用的虹膜图像采集装置和用户的配合，所以在一般情况下很难盗取他人的虹膜图像。此外眼睛具有很多光学和生理特性可用于活体虹膜检测。 2. 虹膜识别过程 虹膜识别通过对比虹膜图像特征之间的相似性来确定人们的身份，其核心是使用模式识别、图像处理等方法对人眼睛的虹膜特征进行描述和匹配，从而实现自动的个人身份认证。 虹膜识别技术的过程一般来说分为：虹膜图像获取、图像预处理、特征提取和特征匹配四个步骤。
虹膜图像预处理
虹膜图像预处理 在实际获取的图像中，虹膜只占一部分区域。图像中还包括瞳孔、眼睑、睫毛及眼睛和人脸的其它部分。所以，在对虹膜纹理特征进行提取之前，要把虹膜区域从图像中分割出来。其分割准确与否直接影响到后面的特征提取及匹配精度，即如果分割不准确，则虹膜识别效果就差，很可能造成误判，使识别算法失效。针对Canny[2]算法优良的边缘检测性能及虹膜边界的特点，本文采用了该算法，与Hough变换相结合，用于定位虹膜内外边界、分割上下眼睑，采用阀值法剔除睫毛。 2.1 虹膜内外边界的定位 虹膜的内边界即内边缘与瞳孔相交接的部分，外边界即外边缘与巩膜相交接的部分，均近似为圆形，因此定位虹膜内外边界就是要确定这两个拟合圆的圆心和半径。 2.1.1 Canny算子和Hough变换的基本原理 (1)Canny边缘检测算子 边缘是图像的基本特征，保留了原始图像中相当重要的信息，而又使得总的数据减小了很多。准确提取边缘既能减少图像处理的信息量，又可重点描述物体的形态特征。传统的边缘检测算子如Roberts、Sobel、Prewitt、Kirsch和Laplacian 等算子都是局域窗口梯度算子，由于它们对噪声敏感，所以在处理实际图像中效果并不理想。1986年，Canny提出边缘检测算子应满足以下3个判断准则：信噪比准则；定位精度准则；单边缘响应准则，并由此推导出了最佳边缘检测算子--Canny算子。该算子具有定位精度高、单一边缘和检测效果好等优点。它主要分以下四步： ○1平滑图像 Canny边缘检测算子是高斯函数的一阶导数，是对信噪比与定位精度之乘积的最优化逼近算子。选择合适的高斯低通滤波器来平滑原始的虹膜图像，既可以取得更加柔和的平滑效果，又不至于破坏图像中的边沿，同时还可以消除原始图像的高频噪声。Canny算法首先用二维高斯函数的一阶导数，对图像进行平滑，设二维高斯函数为：
虹膜识别算法研究及实现
摘要 在当今信息化时代，如何精确鉴定个人的真实身份、保护信息安全，已成为一个急待解决的关键性问题。传统的身份认证极易伪造和丢失，难以满足急速发展的社会需求，目前最为便捷、安全的解决方案就是生物体识别技术。它不仅简洁快速，而且安全、可靠、准确。同时更易于配合网络和安全、监控、管理系统整合，实现自动便捷管理。虹膜识别是一种基于人体生理特征的生物体特征识别技术，与人体纹理、掌纹、脸相、音频、步频、血液等特征识别相比，具有唯一、高稳定、识别率高、检测方便等优点，因此虹膜识别技术己成为当前身份鉴别研究的热门领域。 本论文详细阐述了虹膜识别技术的研究背景和现状、虹膜生理结构和虹膜识别系统的构成。较深入的研究了虹膜识别算法，实现了三个步骤，即虹膜数字图像预处理、特征码提取和模式匹配。本论文的研究工作主要集中在对虹膜数字图像预处理的归一化和模式匹配两方面的研究。 在虹膜数字图像预处理的归一化过程中，采用一种基于Dangman橡皮片的辐射线段的归一化方式，将环型区域改变成为矩形区域。这种方式采用若千条线段表示两个非同心圆周之间的区域，只要设定这些线段上的点数就可以起到很好的归一化成果，并且仅出一种分析模型。更加定位搜索的效率，节约时间，简化定位的过程。采取Hough变换算子对虹膜进行精定位。 在特征提取及编码匹配过程中，本论文首先将归一化后的2D虹膜数字图像转换为1D灰度信号，从而减小了运算量;然后运用1D Gabor小波对构造的1D 灰度信号进行分析，选取一定尺度上的小波变换结果进行量化，生成二进制的特征向量，从而提高了虹膜识别技术的效率;最后通过改进的Hamming距离移位匹配，实现了识别中的旋转不可逆性。 本论文通过使用中科院自动化研究所的虹膜数据库(CASIA-IRISV1)的虹膜数字图像进行实验。经过一定工作量的科学实验对这一算法进行了验证。实验结果：本论文选取的CASIA-a中心波长为20像素效果最好。最好的模板大小为
虹膜识别技术综述
虹膜识别技术综述 ——生物认证技术 姓名： 班级： 专业： 教师：
【引言】 生物认证技术又称为生物识别技术，是通过计算机利用人体所固有的生理特征或行为特征来进行个人身份鉴定。这是我们已经熟知的概念，然而，生物认证技术是一个很广泛的学术研究范围，我们需要深入了解的则是其下的各个研究分支，而其中的虹膜识别技术则是非常重要的一个分支，同时这种技术也是应用非常广泛的生物认证与识别技术之一 【知识简介】 首先，我们来了解一下虹膜—— 人眼睛的外观图由巩膜、虹膜、瞳孔三部分构成。虹膜位于巩膜和瞳孔之间，包含了最丰富的纹理信息，占据65%。外观上看，由许多腺窝、皱褶、色素斑等构成，是人体中最独特的结构之一。虹膜的形成由遗传基因决定，人体基因表达决定了虹膜的形态、生理、颜色和总的外观。另一方面，要改变虹膜外观，需要非常精细的外科手术，而且要冒着视力损伤的危险。虹膜的高度独特性、稳定性及不可更改的特点，是虹膜可用作身份鉴别的物质基础。 在包括指纹在内的所有生物识别技术中，虹膜识别技术可以说是当前应用最为方便和精确的一种技术。它被广泛认为是二十一世纪最具有发展前途的生物认证技术，未来的安防、国防、电子商务等多种领域的应用，也必然的会以虹膜识别技术为重点。这种趋势已经在全球各地的各种应用中逐渐开始显现出来，市场应用前景非常广阔。
【个人理解】 虹膜其实和我们人体的指纹一样，具有高度的“特异性”，这是作为“认”的根本与基础，同时它也同样具有良好的“稳定性”，这就意味着它具有防伪性，它奠定了“证”的可靠性! 许多资料包括刚才的简介中都提到这样类似的话“要改变虹膜外观，需要非常精细的外科手术，而且要冒着视力损伤的危险”。在我看来，其实这就是一种高度可信的“防伪性能”，因为特别是在一般商业用途中，伪造（或者称之为“修改”）虹膜的代价可能远远高于骗取识别系统的信任所带来的利益，换句话说这就是“得不偿失”！ 虽然我们可能对指纹识别更为熟悉一些，但是实质上虹膜识别的精确性丝毫不逊于指纹识别！——根据各种资料的介绍，我得到了这样一种认知：“虹膜结构是非常复杂而精细的”，对于在鲜活人体上的虹膜与虹膜之间而言，它们的区别可以说是非常大的（超过了指纹间特征点的区别程度），就像一个完全独立于其他任何事物的精细工艺品，要“确认”它非常容易，同时要发现“雷同”的却基本是不可能的！在我看来，这就是虹膜可以作为真正识别身份的生物特征并且这种识别技术应用越来越广泛，实用性与适用性越来越强的原因！
2020年公需课程-人工智能技术与应用(一骨骼识别、二人脸识别 、三步态识别 、四虹膜识别 、五语音识别 )
人工智能技术与应用（练习一：骨骼识别） 1、(单选，10分) 单人骨骼识别不需要包含如下处理过程（） A、关键点区分 B、关键点检测 C、关键点串联 D、结果输出 答案：A 2、(单选，10分) 以下哪项不属于目前常用的人体骨架关键点的定义方式（） A、18个关键点 B、14个关键点 C、25个关键点 D、7个关键点 答案：D 3、(单选，10分) 以下哪种环境/条件有助于提升人体骨骼识别的准确率（） A、肢体遮挡 B、光照良好 C、观察视角变化 D、衣服包裹严实 答案：B 4、(单选，10分) 人体骨骼识别与哪项技术的关联程度最低（） A、区块链技术 B、视频采集技术 C、图像处理技术 D、人工智能相关技术 答案：A 5、(单选，10分) 以下哪项不是骨骼识别系统包含的功能（） A、图像采集 B、图像预处理 C、图像模糊化 D、骨骼关键点识别 答案：C 6、(单选，10分) 以下哪项不属于造成多人骨骼识别较单人骨骼识别更具挑战的因素（） A、关键点区分性弱 B、背景中的局部区域容易混淆 C、人与人的重叠 D、需串联的关键点个数增多 答案：D
7、(单选，10分) 当前的骨骼识别技术不适用于以下哪个应用场景（） A、身份认证 B、视频监控 C、体感游戏 D、运动员辅助训练 答案：A 8、(单选，10分) 8.以下哪家公司不属于人体骨骼识别领域的代表企业（） A、商汤科技 B、旷视科技 C、携程旅行网络科技 D、凌感科技 答案：C 9、(单选，10分) 人的头颈、肩部、手肘关节、手腕关节、髋关节、膝关节等可作为人体骨骼关键点。 A、正确 B、错误 答案：A 10、(单选，10分) 在自顶向下方法中，人体目标检测需要用方框标记出一块尽可能大的区域。 A、正确 B、错误 答案：B 人工智能技术与应用（练习二：人脸识别） 1、(单选，10分) 以下哪项不是人脸识别系统包含的功能（） A、图像采集 B、图像预处理 C、图像模糊化 D、匹配比对 答案：C 2、(单选，10分) 未来人脸识别的个人隐私防护不包含（） A、随意授权自己的人脸信息 B、立法保障“脸权” C、规范化人脸数据的使用方法 D、打击隐私泄露行为 答案：A 3、(单选，10分) 以下哪项不属于生物识别技术（）
《虹膜诊断学--让眼睛说话》2012-国际版正式发行!
虹膜诊断学:让眼睛说话 -------------解读虹膜透视健康 东方虹膜自然医学会（EIA） 5300多年前，中华民族的祖先就知道反射区疗法。2000多年前，中医四大经典著作之首《黄帝内经》诞生，将气学说、阴阳学说、五行学说、藏象学说、经络学说和整体医学、时间医学、气象医学、医学心理学、医学地理学、哲学融为一体。 十九世纪末Igmoce＿V on＿Peczky发表了《眼睛诊断学研究引证》，将虹膜上与人体相对应的关系划分为30多个区域，这些区域皆为组织器官在虹膜上的投射部位，证实了希氏的说法，以后德国人Gaston＿Verdier又把30多个区域发展成160个对应点，并发现两半侧躯体在虹膜投躯区有着奇妙的对应关系，简直是奇妙的缩影。"Vega氏虹膜分区表"，使虹膜诊断学更加完备。目前，美国、西欧、澳大利亚等国家亦颇盛行，美国Jensen大夫的虹膜定位方法，验证了三百多例门诊及住院病人，准确性较高。 虹膜诊断学（Iridology）很久以前就在古代印度、埃及和中国得到应用了。现代医学直到上世纪50年代才开始对这方面展开真正的研究。虹膜诊断的本质很简单──我们眼睛虹膜的各部分分别“负责”机体的不同器官和系统。如果身体有所不适，在虹膜上 某一区域就会有所反映。右 眼虹膜反映的是身体右半部 分的状况，左眼则反映身体 的左半部分。 肉眼无法看清虹膜， 微型电筒和放大镜是必须准 备的。如果你忽然看出自己 可能有某种疾病，不要着急 ──你可能看错了。在任何 情况下，只有优秀的医生才 能做到完全准确的诊断。 [FR法国虹膜反射图] 上图是我们所画的虹膜图，左、右眼虹膜图与之相似，只是看起来和在镜子里一样，是反的。虹膜上的信号说明什么？不同大小的印记。它们的颜色各种各样──从黑色到褐色，从黄色到白色，都有可能。颜色越浅，表明虹膜这部分所负责的身体器官的状况越差。 小小的黑色印记说明器官中存在毒素，需要清洗。 状如墨点的大印记表明淋巴瘀结或者有过敏倾向。 虹膜周围的白圈意味着血液中胆固醇含量过高。 海外虹膜医师检测 虹膜周围模糊的阴影表明肢体血液循环不足，有慢性皮肤病（牛皮癣、湿疹、皮炎）。 我们之中很少有谁能说自己的虹膜清净明亮，完美无缺。但也没有必要伤
虹膜识别技术的应用与发展
虹膜识别技术的应用与发展 虹膜识别技术是一种生物特征识别技术，本文在分析其研究现状、识别流程的基础上，简单的介绍了虹膜图像的获取、图像预处理、虹膜定位、虹膜图像的归一化与增强、特征提取与匹配、比较等主要内容。 标签图像预处理；虹膜定位；虹膜识别；Hough 变换 21 世纪是信息技术、网络技术的世纪，也是人类摆脱传统技术的束缚，越来越自由的世纪。在这个以信息、自由为特点的世纪里，生物认证技术作为20世纪末期才开始蓬勃发展的高新技术，必将在社会生活中占据越来越重要的位置，从根本上改变人类的生活方式。虹膜、指纹、DNA 这些人体本身的特点，将逐步取代现有的密码、钥匙，成为人们习惯的生活方式。同时，最大限度地保证个人资料的安全，最大限度地防止各种类型的刑事、经济犯罪活动。而以虹膜为特征的身份识别技术被认为是最有前途的生物特征识别技术之一。 本章主要介绍虹膜识别的发展历史及其现状、虹膜识别的优缺点以及虹膜识别的应用前景 1 虹膜识别技术 虹膜位于人眼的瞳孔与眼白之间，是眼睛中一片具有色素沉着的能收缩的环形薄膜，即俗称的黑眼仁部分。虹膜识别技术是基于眼睛虹膜信息的生物识别技术。对于每个人来说，虹膜的结构各不相同，并且这种独特的虹膜结构在人的一生中几乎不发生变化。眼科学家和解剖学家经过大量的观察发现虹膜具有独特的结构，即便对于同一个人，左眼和右眼的虹膜区别也是十分明显的，而且自童年以后，虹膜在人的一生中所发生的变化十分微小。同时发育生物学界的科学家们发现，尽管虹膜的基本结构是由内在的遗传基因决定的，但是外部的环境却对虹膜独特的细微结构起着决定性作用。这种外部环境是指在生命初期，虹膜形成之前的胚胎发育环境。因此，自然界不可能出现完全相同的两个虹膜。发育生物学家通过大量观察发现当虹膜发育完全以后，它在人的一生中是稳定不变的，因而具有稳定性。另外，由于虹膜的外部有透明的角膜将其与外界相隔离，因此发育完全的虹膜不易受到外界的伤害而产生变化。虹膜的上述特点构成了虹膜作为身份鉴别的物质基础。 虹膜作为重要的身份鉴别特征，与其它的生物识别技术相比，具有很好的发展前景，这主要基于以下几方面原因: 1.1 虹膜就像指纹，具有随机的细节特征和纹理图像，而且这些特征在人的一生中均保持相当高的稳定性，因此虹膜成了天然的“光学指纹”。 1.2 虹膜具有内在的隔离和保护能力。
虹膜识别技术
指纹识别、人脸识别技术正在趋于成熟，也正在被应用到更丰富的场景，逐渐改变我们生活的方方面面。但在大多使用场景中，很多人发现原来指纹可以复制，双胞胎、整容等因素又让人脸识别傻傻分不清楚……某种程度上对指纹识别、人脸识别的安全性提出了挑战。技术永远存在bug，那么要实现精准识别，还能通过什么样的不可替代的生物体特征？答案可能是虹膜识别。 人类一直有一个关于“精准身份识别”的梦想，人脸、指纹、虹膜这些不可替代的生物体特征陆续被技术所用。指纹识别、人脸识别的准确度受到质疑的时候，不得不提到虹膜识别。虹膜识别，可能是一项更具有安全性的技术。 一、什么是虹膜识别： 简单来说，人的眼睛结构由巩膜、虹膜、瞳孔三部分构成。虹膜是位于黑色瞳孔和白色巩膜之间的圆环状部分，是眼球中瞳孔周围的深色部分，其包含有很多相互交错的斑点、细丝、冠状、条纹等等细节特征。而平时我们常见的近视眼、白内障、红眼病对虹膜也完全不会造成破坏，这些特征决定了虹膜特征以及身份识别的唯一性。 虹膜识别技术则是人体生物识别技术的一种，被广泛认为是21世纪最具有发展前途的生物认证技术，可用于未来的安防、国防、电子商务等多种领域的应用。虹膜识别算法程序的开发者是一位名叫 John Daugman 的美国数学家，他被业内称作是虹膜识别算法理论的开创者。 二、虹膜识别技术受追捧的另一个因素是：安全 因为人眼的虹膜在出生 6 个月后即发育成熟，之后就会保持终生不变，更不会出现如指纹磨损、面容变化导致设备拒识本人的情况，而且眼球剥离人体后虹膜会随瞳孔放大而失去活性，很难被伪造。相较于指纹0.8%、人脸识别2%左右的误识率，虹膜识别误识率可低至百万分之一。 在国内，早期虹膜识别技术被广泛用于煤矿行业的考勤。西安中媒科技、北京中科虹霸是当时最大的两家虹膜识别设备提供商，前者的技术来源于西安交大，后者主要成员来自于中科院自动化所。它们都具备技术研发的基础，同时也做代理国外产品的生意，比如中媒科技就是LG在中国的最大代理商，后来中媒科技由于内部出现问题分支出两家公司：西安中虹智能科技、西安凯虹电子科技，同样是做代理。 三、国内的虹膜识别技术主要来源于中科院自动化所和上海交通大学图像所 它们分别衍生了前文所提到的中科虹霸和聚虹光电两家公司，这两家公司在虹膜识别技术的研究时间都超过10年，业内人士称之为：北中科，南聚虹。 国内虹膜技术的研发方向是针对东亚人的黑色虹膜识别，黑色虹膜由于纹理少，表面色素多，光线原因导致不稳定性又强等因素，是被虹膜识别理论创立者 Daugman 公认的最难识别的，这也决定着黑色虹膜在可见光下是不能看到的，必须用到红外光识别。中国恰恰又是黑色虹膜最大样本市场。所以，这两家目前在煤矿、电力、安全等领域都有落地的案例。 四、虽然目前来看，国内虹膜行业呈现的状态很混乱，行业不规范，但虹膜识别的应用场景却非常广阔，尤其是与医疗、社保、信用、金融相关涉及信息安全、身份验证的领域
彩色图像中人眼的精确定位
第23卷第1期2009年1月山东理工大学学报(自然科学版) Journal of Shandong University of Technology (Natural Science Edition )Vol.23No.1J an.2009 收稿日期:2008209218 基金项目:山东理工大学科技计划资助项目(2005K J M23) 作者简介:王举辉(19732),女,讲师.E 2mail :wangjuhui @https://www.360docs.net/doc/ad457046.html, 文章编号:1672-6197(2009)01-0042-04 彩色图像中人眼的精确定位 王举辉,刘晓红 (山东理工大学计算机科学与技术学院,山东淄博255049) 摘 要:提出了一个彩色图像中人眼的精确定位过程.首先利用肤色特征检测出人脸的候选区域,在检测过程中考虑了头发亮度对肤色检测的影响;然后利用改进的二值化方法进行了眼睛的检测;最后利用眼睛的位置特点和人眼模板完成了眼睛的定位.关键词:光线补偿;P GF ;二值化;模板中图分类号:TP391.41文献标识码:A Accurate location of eye in color image WAN G J u 2hui ,L IU Xiao 2hong (School of Computer Science and Technology ,Shandong University of Technology ,Zibo 255049,China ) Abstract :An accurate location process of eye in color image was proposed.Firstly ,t he facial de 2tection of candidate region was relized using skin color for t he given image ,taking t he influence of hair bright ness into considertion ;Secondly ,t he eye ’s detection was accomplished using improved binarized met hod ;Finlly t he eye ’s location was determined using t he eye ’s place in facial image and eye template. K ey w ords :light compensation ;peer group filtering ;binarize ;template 在日常生活中,人的脸部特征给我们提供了大量丰富的信息.由于数字设备的广泛应用(如数码相机),获得人脸图像变得非常容易,因此人脸的研究在很多领域都备受关注(如身份验证、可视化通讯等). 在人脸图像中,人眼的自动定位是人脸识别研究中的一个基本且非常重要的课题.这是因为与鼻子、嘴巴等人脸部件相比较,眼睛区域包含了更为丰富的可用于个体区分的重要信息;同时,眼睛的定位又是人脸图像进行位置、大小和角度归一化的前提,往往也是人脸其他部件检测和抽取的基础.因此,实现眼睛的精确定位是提高人脸自动识别系统性能的一个非常重要的步骤. 本文所述实现人眼的精确定位包括三部分:首先对候选人脸区域进行检测,在此过程中实现了光线补偿,并考虑了头发颜色对于人脸检测的影响;然 后对眼睛进行初步检测,采用了改进的二值化方法对眼睛区域进行分割,既能去掉背景的影响,又能去掉眼镜、衣物等的影响;最后利用人眼的位置特点对眼睛进一步去除干扰,并利用眼睛模板完成了眼睛的精确定位. 1 候选人脸区域的检测 1.1 光线补偿处理 由于肤色等色彩信息经常受到光源颜色、图像采集设备的色彩偏差等因素的影响,从而在整体上偏离本质色彩向某一方向移动,即通常所说的色彩偏冷、偏暖,照片偏黄、偏蓝等.本文采用一种“参考 白”[1]技术来抵消整个图像中存在的色彩偏差问题.这一做法的合理性可从两个角度进行考察:一方面,绝大部分的图像中都包含有纯白色,特别是包含有
虹 膜 识 别 与 虹 膜 定 位
人脸识别行业分析 2019-05-06 人脸识别与其它生物识别技术相比，优势在于非接触性、非侵扰性、硬件基础完善、可拓展性。本文主要跟大家分析一下人脸识别这个行业，enjoy~ 一、人脸识别概况 生物识别，是指依靠人体的身体特征来进行身份验证的识别技术，目前较为主流的识别技术有：人脸识别、指纹识别、虹膜识别、语音识别等四类。 人脸识别，是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。通常采用摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流，并自动在图像中检测和跟踪人脸。人脸识别系统主要包括四个组成部分，分别为人脸图像采集及检测、人脸识别预处理、人脸图像特征提取以及匹配与识别。 人脸识别与其它生物识别技术相比，优势在于非接触性、非侵扰性、硬件基础完善、可拓展性。指纹识别唯一性比较强，采集成本较低，但是指纹可由指纹贴、指纹膜等复制，且接触性、侵扰性较强，人脸识别与其相比接触性和侵扰性较低；虹膜识别最精准，但是采集成本非常高，识别效率较低，接触性、侵扰性也较强，人脸识别与其相比，采集成本低、识别效率高；语音识别采集成本低，但语音具有可变性，人脸识别与其相比，识别效率高。 人脸识别技术原理简单来讲主要是三大步骤：
一是建立一个包含大批量人脸图像的数据库； 二是通过各种方式来获得当前要进行识别的目标人脸图像； 三是将目标人脸图像与数据库中既有的人脸图像进行比对和筛选。 根据人脸识别技术原理具体实施起来的技术流程则主要包含以下四个部分，即人脸图像的采集与预处理、人脸检测、人脸特征提取、人脸识别和活体鉴别。 需要考虑图像大小，图像分辨率，光照环境，模糊程度，遮挡程度，采集角度。 人脸图像的采集有两种途径，分别是：人脸图像的批量导入和人脸图像的实时采集。前者是指将采集好的人脸图像批量导入至人脸识别系统，系统会自动完成个人脸图像的采集工作；后者是指调用摄像机或摄像头在设备的可拍摄范围内自动实时抓取人脸图像并完成采集工作。 人脸图像的预处理是指对系统采集到的人脸图像进行光线、旋转、切割、过滤、降噪、放大缩小等处理来使得该人脸图像符合人脸图像特征提取的标准要求。 目前主要有三种图像预处理手段，即灰度调整、图像滤波、图像尺寸归一化。其中灰度调整是对地点、设备、光照等造成的图像质量差异进行处理，图像滤波是对噪声造成的图像质量差异进行降噪处理，图像尺寸归一化是针对图像像素大小不同进行尺寸处理。 2. 人脸检测 在图像中准确标定出人脸的位置和大小，并把其中有用的信息挑出来（如直方图特征、颜色特征、模板特征、结构特征及Haar特征等），然后
人眼与瞳孔有关的几个基本概念
人眼与瞳孔有关的几个基本概念 在我们认识和讨论波前像差技术、虹膜定位技术、瞳孔时，需要注意和了解一些基本的概念： 一、Purkinje图像： Purkinje图像是眼球的光学系统在不同表面对光源的反射图像。通常会有4个Purkinje图像存在：第一个Purkinje图像是角膜前表面的反射；第二个Purkinje图像是角膜后表面的反射；第三个Purkinje图像是晶体前表面的反射；第四个Purkinje图像是晶状体后表面的反射图像，并且是一个倒像。Purkinje图像的相对亮度可以通过Fresnel反射方程来计算。 二、光轴（optical axis）： 人眼的光轴是一个连接点光源和所有Purkinje图像（当它们连接在一起时）的假想连线。由于眼球不会对称性旋转，因此很难有典型的情况出现。 三、视轴（visual axis）： 人眼的视轴是连接光源与视网膜黄斑中心凹之间，并通过节点（N 和N'）的连线。 四、视线（line of sight）：
是连接光源与视网膜黄斑中心凹之间，并通过瞳孔中心的连线。通常视线是视轴的替代线，应该注意的是，尽管二者常常重叠，但是概念并不相同。 五、瞳孔轴（pupillary axis）： 人眼的瞳孔轴是与角膜垂直并连接瞳孔中心的连线。 六、Alpha角（angle Alpha）： 是视轴与光轴之间的夹角。Alpha角的正常值为4°≤α≤8°。 七、Kappa角（angle Kappa）： 是瞳孔轴与视轴之间的夹角。假如瞳孔轴在视轴的鼻侧，那么Kappa角为正值，假如瞳孔轴在视轴的颞侧，那么Kappa角为负值。一般情况下，Kappa角小于Alpha角。 八、Lambda角（angle Lambda）： 是瞳孔轴与视线之间的夹角。常常把它作为Kappa角的替代。应该注意的是尽管二者之间会互相重叠，但是概念是不同的。 九、角膜最高点（corneal apex）： 是指角膜曲率最为陡峭的一个点，对于一个特定的角膜，它是一个固定点，不依赖于任何检测设备的检测，有时容易与角膜顶点相混淆。
虹膜识别DAUGMAN核心算法介绍
虹膜识别DAUGMAN核心算法介绍 眼睛的虹膜是由相当复杂的纤维组织构成，其细部结构在出生之前就以随机组合的方式决定下来了，虹膜识别技术将虹膜的可视特征转换成一个512个字节的Iris Code(虹膜代码)，这个代码模板被存储下来以便后期识别所用，512个字节，对生物识别模板来说是一个十分紧凑的模板，但它对从虹膜获得的信息量来说是十分巨大的。 一、采集： 从直径11mm的虹膜上，Dr.Daugman的算法用3.4个字节的数据来代表每平方毫米的虹膜信息，这样，一个虹膜约有266个量化特征点，而一般的生物识别技术只有13个到60个特征点。266个量化特征点的虹膜识别算法在众多虹膜识别技术资料中都有讲述，在算法和人类眼部特征允许的情况下，Dr.Daugman指出，通过他的算法可获得173个二进制自由度的独立特征点。在生物识别技术中，这个特征点的数量是相当大的。 二、算法： 第一步是通过一个距离眼睛3英寸的精密相机来确定虹膜的位置。当相机对准眼睛后，算法逐渐将焦距对准虹膜左右两侧，确定虹膜的外沿，这种水平方法受到了眼睑的阻碍。算法同时将焦距对准虹膜的内沿（即瞳孔）并排除眼液和细微组织的影响。 单色相机利用可见光和红外线，红外线定位在700-900mm的范围内（这是IR技术的低限，美国眼科学会在他们对macular cysts研究中使用同样的范围。）在虹膜的上方，算法通过二维Gabor子波的方法来细分和重组虹膜图象，第一个细分的部分被称为phasor，要理解二维gabor子波的原理需要懂得很深的数学知识。 三、精确度： 由于虹膜代码(Iris Code)是通过复杂的运算获得的，并能提供数量较多的特征点，所以虹膜识别技术是精确度最高的生物识别技术，具体描述如下：·两个不同的虹膜信息有75%匹配信息的可能性是1:106 ·等错率：1:1200000 ·两个不同的虹膜产生相同Iris Code（虹膜代码）的可能性是1:1052 四、录入和识别： 整个过程其实是十分简单的，虹膜的定位可在1秒钟之内完成，产生虹膜代码(Iris Code)的时间也仅需1秒的时间，数据库的检索时间也相当快，就是在有成千上万个虹膜信息数据库中进行检索，所用时间也不多，有人可能会对如此快的速度产生质疑，其实虹膜识别技术的算法还受到了现有技术的制约。我们知道，处理器速度是大规模检索的一个瓶颈，另外网络和硬件设备的性能也制约着检索的速度。当然，由于虹膜识别技术采用的是单色成像技术，因此一些图像很难把它从瞳孔的图像中分离出来。但是虹膜识别技术所采用的算法允许图像质量在某种程度上有所变化。相同的虹膜所产生的Iris Code（虹膜代码）也有25%
先天性无虹膜
先天性无虹膜是双眼的发育性疾患，可伴有多种眼疾如角膜混浊、小角膜、晶状体脱位、白内障、青光眼黄斑发育不良斜视眼球震颤等，累及全眼球。有些合并症在出生时已存在，而另一些则可延至儿童期或成年人早期发生。还有部分患者可伴有全身性异常。但“无虹膜”一词实际是一种误称因为还残留有虹膜根部而没有完全无虹膜者。 1 流行病学 发病率约为1/10万，男女两性发病相同。约有2/3的无虹膜患者有家族史，为常染色体显性遗传；1/3的患者呈散发性，多为隐性遗传。散发性患者中又有1/3患Wilm瘤多为隐性遗传且常伴有小脑运动失调、智力迟钝或生殖器异常等。通过基因连锁组合分析、基因定位分析和细胞遗传学分析，将引起无虹膜的基因定位于11号染色体短臂1区3带，开始称之为“AN”基因，后发现与鼠的PAX-6基因同源，而被命名为PAX-6基因。PAX-6基因是一种具有14个外显子的高度保守的基因，编码一组重要的转录调控因子，对眼和中枢神经系统的发育起着重要的作用。PAX-6基因突变产生截短的PAX-6蛋白，无法执行正常的转录调控功能，会导致无虹膜症的发生。 2 病因 虹膜从临床表现看，更多的证据支持神经外胚层和中胚层在胚胎发育过程中出现发育障碍从而导致患者眼部的多种结构发育异常。 发病机制： 主要有两种学说即外胚层学说和中胚层学说。此外环境因素作为致畸因子亦应重视外胚层学说认为，在妊娠12～14周时神经外胚层发育障碍，致视杯缘不发育，导致虹膜不发育及其他外胚层缺陷，如视网膜、黄斑发育异常，瞳孔肌缺如等。中胚层学说则认为，胚胎第2个月时中胚层发育障碍，晶状体血管膜的晶状体囊-瞳孔血管未萎缩而残留阻碍视杯缘的生长，中胚层向前延伸长入外胚层与视杯缘时，表现为前房周边的一条窄带，阻滞外胚层向前生长，结果均导致虹膜发育不良。但此学说不能解释其他神经外胚层发育异常 3 临床表现 引发的白内障青光眼先天性无虹膜眼的虹膜根部常有宽窄程度不同的残余虹膜，还可以伴有多种眼疾。由于虹膜缺损程度不同，故临床表现不一，但都有畏光、皱眉及眯眼等表现视力差并可能进行性减退与虹膜缺如、黄斑中心发育不良、角膜混浊、白内障青光眼及屈光不正等有关。临床上有些患眼用手电筒或在裂隙灯检查时就可看见残存的周边虹膜，而有些只能在房角镜下才能见到残余的虹膜根部组织。有较多患者早期就有周边角膜血管翳及角膜混浊，随年龄增长逐渐进展至角膜中央部。偶有小角膜、角膜硬化症及角膜与晶状体粘连的情况。晶状体发育异常以先天性局限性晶状体混浊为多见，亦可有晶状体异位或先天性缺损，发生进行性的白内障则可使视力明显减退。无虹膜亦可伴有脉络膜缺损、瞳孔残膜、小视神经乳头、斜视及上睑下垂等，如伴黄斑中心的发育不良可导致眼球震颤。 无虹膜患者并发青光眼的有50%～75%，青光眼的发生与房角的状态有关。没有青光眼的患眼房角镜检查可见虹膜的残端保持着虹膜正常的平面根部的虹膜未
虹 膜 识 别 与 虹 膜 定 位 ( 2 0 2 0 )
人脸识别认识 人脸识别【现场实操追-女教-学】特指利用分析比较人脸视觉特征信息进行身份鉴别的计算机技术。人脸识别是一项热门的计算机技术研究领【扣】域，它属于生物特征识别技术(生物特征识别技术所研究的生【１】物特征包括人脸、指纹、手掌纹、掌型、虹膜、视网膜、静脉【０】、声音（语音）、体形人脸识别、红外温谱、耳型、气味、个【⒈】人习惯（例如敲击键盘的力度和频率、签字、步态）等，相应【６】的识别技术就有人脸识别、指纹识别、掌纹识别、虹膜识别、【⒐】视网膜识别、静脉识别、语音识别（用语音识别可以进行身份【⒌】识别，也可以进行语音内容的识别，只有前者属于生物特征【２】识别技术）、体形识别、键盘敲击识别、签字识别等。)，是对生【б】物体（一般特指人）本身的生物特征来区分生物体个体。 广义的人脸识别实际包括构建人脸识别系统的一系列相关技术，包括人脸图像采集、人脸定位、人脸识别预处理、身份确认以及身份查找等；而狭义的人脸识别特指通过人脸进行身份确认或者身份查找的技术或系统。人脸识别系统以人脸识别技术为核心，是一项新兴的生物识别技术，是当今国际科技领域攻关的高精尖技术。它广泛采用区域特征分析算法，融合了计算机图像处理技术与生物统计学原理于一体，利用计算机图像处理技术从视频中提取人像特征点，利用生物统计学的原理进行分析建立数学模型，具有广阔的发展前景。人脸识
别系统以人脸识别技术为核心，是一项新兴的生物识别技术，是当今国际科技领域攻关的高精尖技术。它广泛采用区域特征分析算法，融合了计算机图像处理技术与生物统计学原理于一体，利用计算机图像处理技术从视频中提取人像特征点，利用生物统计学的原理进行分析建立数学模型，具有广阔的发展前景。2012年4月，铁路部门宣布车站安检区域将安装用于身份识别的高科技安检系统人脸识别系统。 人脸识别的优势在于其自然性和不被被测个体察觉的特点。所谓自然性，是指该识别方式同人类（甚至其他生物）进行个体识别时所利用的生物特征相同。例如人脸识别，人类也是通过观察比较人脸区分和确认身份的，另外具有自然性的识别还有虹膜识别语音识别、体形识别等，而指纹识别、虹膜识别等都不具有自然性，因为人类或者其他生物并不通过此类生物特征区别个体。不被察觉的特点对于一种识别方法也很重要，这会使该识别方法不令人反感，并且因为不容易引起人的注意而不容易被欺骗。人脸识别具有这方面的特点，它完全利用可见光获取人脸图像信息，而不同于指纹识别或者虹膜识别，需要利用电子压力传感器采集指纹，或者利用红外线采集虹膜图像，这些特殊的采集方式很容易被人察觉，从而更有可能被伪装欺骗。人脸识别主要用于身份识别。由于视频监控正在快速普及，众多的视频监控应用迫切需要一种远距离、用户非配合状态下的快速身份识别技术，以求远距离快速确认人员身份，实现智能预警。人脸识别技术无疑人脸识别主要用于身份识别是最佳的选择，采用快速人脸检测技术可以从监控视频图象中实时查找人脸，并与人脸数据库进行实时比
虹膜识别原理
虹膜识别原理 1 虹膜的结构和生理特点 人眼从外观图上看由巩膜、虹膜、瞳孔三部分构成。如图1所示。中心较黑的部分是瞳孔区，瞳孔随入射光线强度的变化，会产生收缩或扩张，从而牵动虹膜变化;两侧颜色较浅的部分是巩膜区(即通常所说的眼白);位于瞳孔和巩膜之间的区域即为虹膜，总体上呈现一种由里到外的放射状结构，虹膜与巩膜、瞳孔的边界均为近似圆形，是图像匹配时可以利用的重要几何信息。 图1 人眼外观图 虹膜在结构上分为四层，由内到外依次是:色素细胞沉积的上皮层、控制瞳孔缩放的肌纤维层、包含丰富毛细血管的基质层和结构较基质层更为致密的前界层(虹膜外部的可见部分就是指它，分为中心瞳孔区和环绕睫状层，形貌高度细节化，包含了极为丰富的信息)。虹膜表面高低不平，有皱壁和凹陷，凹陷又称隐窝。 近瞳孔处的皱壁特别显著，称虹膜皱壁或领状韧带，它是虹膜小动脉环的位置标志。虹膜后表面较平坦，由于虹膜内血管分布不均匀，使虹膜表面出现许多规则的放射形条纹。在近瞳孔边缘处，有一条租细不匀的黑边，是虹膜背面的色素
上皮层向前延伸的结果，此黑边当瞳孔扩大时变窄，瞳孔缩小时增宽，如图2所示。 图2 虹膜纹理结构图 虹膜纹理用于身份识别具有以下的生理和医学特征: (1) 虹膜纹理具有稳定性和不变性。人眼的虹膜是人体唯一的外部可见的内部器官，得到了眼睑和角膜的有效保护，在正常情况下几乎不可能受到外部损害; 而且，在人出生一年以后，在正常的社会生活环境中，除非发生病变，否则终生不再变化，具有可靠的稳定性。 (2) 虹膜纹理具有绝对的唯一性。每个人的虹膜都拥有独特的机构纹理，胚胎生物学界的科学家发现，虹膜的基本结构是由遗传基因决定的，不同的遗传基因决定了不同的虹膜基本结构，虹膜形成之前和虹膜发育期间的胚胎环境决定了虹膜的细微结构。可以这么说，自然界没有两个完全相同的胚胎环境。而且，新生儿的出生的第一年是虹膜色素细胞的发育沉淀期，新生儿不同的生长环境和不同的营养状况决定了不同虹膜在同一光线下表现出不同细微纹理:以上诸多条件的制约造成了一个人的左右眼或者即使是孪生子的虹膜也几乎不可能相同，因此从生物学的角度来说，人眼的虹膜纹理具有唯一性。