发明名称 一种虹膜识别法
摘要 为了提高虹膜识别的正确率,缩短虹膜识别的时间,本发明开发了一种改进的虹膜识别法,该方法按以下步骤实施:首先通过小波变换对虹膜图像进行分解,获得虹膜图像低频子带信息,然后采用不同方向尺度的二维log-Gabor滤波器组提取虹膜的纹理特征,最后采用支持向量机对生成的虹膜特征码进行匹配,本发明更适合于实时虹膜识别。
申请公布号 CN102708362A 申请公布日期 2012.10.03
申请号 CN201210146181.X 申请日期 2012.05.14
申请人 南京光华科技发展有限公司 发明人 张旭;徐昊;陈再新
分类号 G06K9/00(2006.01)I;G06K9/62(2006.01)I 主分类号 G06K9/00(2006.01)I
代理机构 南京正联知识产权代理有限公司 32243 代理人 顾伯兴
主权项 1.一种虹膜识别法,其特征在于,该方法按以下步骤实施:步骤一、虹膜纹理特征的提取:小波分解:将虹膜图像分解为水平高频(LH1)、垂直高频(HL1)、对角高频(HH1)和低频逼近(LL1)四个子带图像;多通道滤波器组提取:构造多个滤波器,通过改进的二维log-Gabor滤波算法,对低频逼近(LL1)子带图像从径向和角度两个方向上提取虹膜纹理特征的信息,函数表达式如下:log-Gabor函数定义为:<img file="761015DEST_PATH_IMAGE001.GIF" wi="468" he="60" />;式中,<img file="89359DEST_PATH_IMAGE002.GIF" wi="19" he="24" />为滤波器的中心频率,<img file="809053DEST_PATH_IMAGE003.GIF" wi="18" he="26" />为滤波器的方向,<img file="118812DEST_PATH_IMAGE004.GIF" wi="63" he="31" />为高斯函数标准差;二维log-Gabor函数定义为:<img file="251853DEST_PATH_IMAGE005.GIF" wi="277" he="30" />;式中,U、V分别为径向中心频率两个轴的分量;提取虹膜纹理特征的公式为:<img file="305259DEST_PATH_IMAGE006.GIF" wi="188" he="30" />;式中,<img file="145039DEST_PATH_IMAGE007.GIF" wi="55" he="25" />为处理后虹膜图像,<img file="625699DEST_PATH_IMAGE008.GIF" wi="24" he="25" />为卷积运算,<img file="996769DEST_PATH_IMAGE009.GIF" wi="18" he="27" />表示第<img file="588287DEST_PATH_IMAGE010.GIF" wi="18" he="26" />个尺度,<img file="282574DEST_PATH_IMAGE011.GIF" wi="18" he="26" />表示第<img file="199714DEST_PATH_IMAGE012.GIF" wi="17" he="25" />个方向,<img file="41768DEST_PATH_IMAGE013.GIF" wi="24" he="28" />包含幅值信息和相位信息;步骤二、虹膜纹理特征的编码:通过格雷码对每一个特征<img file="436978DEST_PATH_IMAGE013.GIF" wi="24" he="28" />的相位信息进行编码:<img file="251350DEST_PATH_IMAGE014.GIF" wi="249" he="193" />;式中,<img file="73812DEST_PATH_IMAGE015.GIF" wi="52" he="26" />为相位信息;步骤三、虹膜特征码的匹配:a. 采用支持向量机进行虹膜特征码匹配:给定数据集:<img file="153895DEST_PATH_IMAGE016.GIF" wi="53" he="28" />,式中,<img file="352795DEST_PATH_IMAGE017.GIF" wi="133" he="28" />,<img file="21674DEST_PATH_IMAGE018.GIF" wi="84" he="23" />,当两个虹膜纹理特征属于同一虹膜时,<img file="77355DEST_PATH_IMAGE019.GIF" wi="46" he="29" />,否则<img file="831684DEST_PATH_IMAGE020.GIF" wi="53" he="26" />;支持向量机最优分类超平面为:<img file="568696DEST_PATH_IMAGE021.GIF" wi="153" he="24" />,式中,<img file="92081DEST_PATH_IMAGE022.GIF" wi="17" he="16" />为超平面的法向量,b为超平面的偏移向量;引入Lagrange乘子加快分类速度,支持向量机的超平面分类函数为:<img file="334975DEST_PATH_IMAGE023.GIF" wi="217" he="53" />;式中,<img file="576600DEST_PATH_IMAGE024.GIF" wi="40" he="25" />为符号函数,<img file="851724DEST_PATH_IMAGE025.GIF" wi="21" he="29" />为Lagrange乘子;对于线性不可分的分类,支持向量机用核函数<img file="495195DEST_PATH_IMAGE026.GIF" wi="58" he="26" />代替点积<img file="892678DEST_PATH_IMAGE027.GIF" wi="61" he="29" />,支持向量机的最终分类函数为:<img file="621599DEST_PATH_IMAGE028.GIF" wi="219" he="54" />;<b> </b>b. 基于支持向量机的虹膜匹配器构造:输入虹膜纹理特征集,选择最优核函数及核参数,将纹理特征集规范化处理,构造核矩阵<img file="700414DEST_PATH_IMAGE029.GIF" wi="62" he="25" />,求解拉格朗日系数<img file="11441DEST_PATH_IMAGE030.GIF" wi="17" he="16" />、支持向量<img file="783088DEST_PATH_IMAGE031.GIF" wi="26" he="20" />以及最优类超平面系数<img file="733726DEST_PATH_IMAGE032.GIF" wi="16" he="23" />,建立虹膜纹理持征的最优决策超平面,计算待识别虹膜的相应决策输出值,得到虹膜是否来自同一人,输出识别结果。
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