基于微积分算子的彩色虹膜图像定位算法

针对NICE:Ⅱ中的彩色噪声虹膜图像难于精确定位问题,提出了一种基于微积分算子的彩色虹膜图像定位算法.首先选择RGB虹膜图像的R层,结合Gabor滤波器和图像梯度信息检测图像中的光斑区域;然后利用Adaboost算法检测虹膜区域,并使用抛物线形微积分算子定位上下眼睑;再利用基于微积分算子的模板,通过局部极值的逐步迭代和对虹膜边界点的聚类分析,定位虹膜外边界;最后使用同态滤波对虹膜区域进行增强处理,检测虹膜内边界.在NICE:Ⅱ彩色虹膜图像库上的实验表明,该方法的定位准确率为98.22%.     

基于二维小波变换及邻域均值滤波的虹膜定位算法

为了提高虹膜定位的准确率和速度,提出了一种基于二维小波变换及邻域均值滤波的虹膜定位算法.采用阈值法分割瞳孔,使用边缘检测算子检测瞳孔区域边缘,定位虹膜内边缘;然后对人眼图像进行二维小波处理降低虹膜图像的分辨率,以减少虹膜本身的纹理对判断外边缘点时所产生的影响;最后采用邻域均值滤波进行虹膜外边缘点提取,根据所得虹膜外边缘点确定虹膜外边界.仿真结果表明:该算法定位虹膜内外边界的平均时间为1.75s,准确率为99.7%,其中虹膜外边缘定位误差小于4.2%,在虹膜识别系统中有较高的实际应用价值.     

不完美虹膜图像定位方法

虹膜定位是虹膜识别的重要环节,然而高度非侵犯性的虹膜识别系统采集到的虹膜图像通常是不完美的,存在眼睑噪声、睫毛噪声和位于瞳孔内的反射光斑等问题,会给虹膜定位带来不利影响,从而影响虹膜识别的准确性.考虑到虹膜定位的重要地位,基于虹膜图像结构特征,提出了一种简单易行的虹膜内外边缘定位方法;并基于灰度阈值分别设计了去除眼睑、睫毛噪声对外边缘定位影响的改进措施和去除瞳孔内光斑对内边缘定位影响的改进措施,有效提高了定位精度.     

基于自适应阈值分割及边缘检测的虹膜内边缘定位算法

为了提高虹膜内边缘定位的准确率和速度,本文提出了一种基于自适应阈值分割及边缘检测的虹膜内边缘定位算法。首先采用自适应的活动窗计算图像灰度,灰度最小值点确定为瞳孔内的任意一点,以灰度最小值作为阈值对原图像进行瞳孔分割。然后使用Lapacian边缘检测算子检测瞳孔区域边缘定位虹膜内边缘,最后根据圆的对称性计算虹膜内边缘的圆心和半径。仿真结果表明该算法准确定位虹膜内边界的平均时间为0.73s,准确率为100%,在虹膜识别系统中有较高的实际应用价值。     

用于身份鉴别的虹膜图像预处理

针对虹膜图像的特点和现有虹膜识别算法运算速度慢及鲁棒性差的问题,为提高虹膜识别的性能,提出了一种新的虹膜图像预处理方法.首先采用最小二乘法定位虹膜内边缘和检测上下眼睑,利用改进的随机Hough变换定位外边缘;然后运用双阈值法检测睫毛,并对分割出的环状虹膜区域进行归一化和去噪与增强处理.预处理后的图像基本上不含眼睑和睫毛等干扰,从而有利于后续的虹膜特征提取和匹配.测试结果表明,该方法可有效地解决图像预处理中计算时间长和通用性差的问题,能提高虹膜识别系统的稳定性和识别率.     

虹膜采集定位系统的实现

在虹膜识别系统中,至关重要的一步就是采集符合识别要求的虹膜图像,这就需要专业的虹膜采集设备来采集图像.针对此类问题设计了一套基于Open CV的虹膜采集定位系统,该系统能够采集到高质量的虹膜图像,从而实现虹膜定位功能.     

离焦模糊虹膜图像的功率谱检焦方法

 通过研究离焦模糊虹膜图像功率谱与离焦量间的关系, 建立了每幅虹膜图像的检焦评价函数值PS与图像模糊半径的关系曲线. 实验结果表明: 功率谱评价函数能够检测系统是否合焦, 并通过最清晰图像找到系统调焦镜的位置; 对评价函数曲线进行Gauss拟合的曲线相关系数为0.994 7（接近1）, 验证了功率谱检焦评价函数检焦的准确率.     

基于AdaBoost算法的快速虹膜检测与定位

针对目前虹膜检测和定位方法中检测速度和定位精度等方面存在的不足,提出了一种利用AdaBoost算法进行虹膜快速检测和定位的方法.根据虹膜灰度图像的空间结构特征,提取出3类能反映这些结构的Haar-like矩形特征,从中挑选对虹膜图像有最好区分性的385个特征构成弱分类器,再组合生成强分类器.使用正负样本图像训练后,由强分类器级联组成了一个23层分类器系统.实验结果表明:该分类器系统的检测速度平均可达66帧/s,正样本的识别率约为96%,满足了虹膜识别系统实时性的要求.与其他方法相比,有更高的检测速度和定位精度.     

基于感兴趣区域的快速虹膜定位方法

虹膜定位是虹膜识别系统中的一个非常重要的步骤,虹膜识别系统性能的优劣很大程度上取决于虹膜定位的精确性和快速性．针对已有的虹膜定位算法存在的定位精度和执行效率低并且鲁棒性差的缺点,本文提出一种基于感兴趣区域的快速虹膜定位算法,本算法主要有两个基本步骤：虹膜边缘点检测和用霍夫变换拟合虹膜边界．在进行这两个步骤之前,我们定义了一个感兴趣区域IF（Interesting Filed）,这个感兴趣区域为一个包含虹膜的外接矩形．通过寻找感兴趣区域,我们缩小了对目标的搜索范围,使得霍夫变换能较快的对虹膜进行定位．经试验表明本算法能较为精确且快速的定位虹膜边界．     

基于双目视觉和旋转云台的远距离虹膜识别系统

 虹膜识别技术是一种新兴的生物特征识别技术,相对于指纹识别和人脸识别具有更高的准确率和稳定性,影响虹膜识别的瓶颈问题在于虹膜图像获取不太方便。当前该领域的热点就是研发一种可以在远距离、全自动地拍摄虹膜图像的设备,以解决虹膜识别的易用性问题。设计了一种基于双目视觉和旋转云台的远距离虹膜识别系统,该系统首先对摄像机进行标定,对双目摄像机中的人脸图像进行配准,从而估计人脸在空间中的大致位置;然后,系统利用旋转云台将虹膜摄像机自动对准人的眼睛并进行自动对焦,在捕获到清晰地虹膜图像后进行虹膜识别。实验证明,本文的立体视觉方法可以比较准确地定位物体空间位置,系统自动获取的虹膜图像质量好,识别率高。这种系统有望能够在未来的虹膜识别领域得以大规模应用。     

基于圆形特征点的非线性相机标定方法

针对高精度标定板制作困难费用高的问题,提出了一种快速简易的相机标定方法。用数码相机对一张具有不同大小圆形特征点的标定表绕着光轴旋转拍摄几幅图像,利用亚像素边缘轮廓检测算法检测图像中的轮廓;采用最小二乘椭圆拟合方法得到亚像素椭圆中心坐标,用稳定的图像点与空间点的对应算法确定图像点与空间点的对应,计算过程中对所求参数进行了非线性优化。实验表明,重投影平均误差在0．2个像素以下,证明了该方法的可行性和较高的标定精度。     

基于改进YOLO的虹膜快速定位检测算法

虹膜定位是虹膜识别系统中不可或缺的环节,针对传统的虹膜定位方法对镜面反射、眨眼等复杂环境下质量差的虹膜图像定位准确率低、计算复杂度高和鲁棒性差等问题,提出了一种基于改进YOLOv3模型的虹膜快速定位方法。针对眼周图像中虹膜内、外圆尺寸变化不大,将YOLOv3网络的多尺度结构改进为双尺度检测;引入了轻量级网络Mobilev3中bneck块来改进特征提取网络,减小模型复杂度;利用kmeans++算法对虹膜数据集进行类聚,获得更优的锚点框;模型边框损失函数采用改进的损失函数代替原均方差(MSE)损失函数;利用虹膜特有几何特征,将模型矩形预测框更改为圆形预测框。在CASIA-IrisV4数据集验证表明,改进模型定位准确率为96.32%,mAP为99.37%,检测速度为49.4帧/s,模型参数减少到4.13M。结果表明改进后的模型较小,并且能够快速精准对虹膜区域定位,具有较高鲁棒性,能够满足虹膜实时定位的场景。     

一种基于CCD的嵌入式虹膜识别系统设计

通过普通摄像头得到的虹膜图像的纹理通常是模糊的,不能直接用于虹膜识别;先对虹膜图像获取、内外边缘定位,然后采用基于B样条的FFD模型对图像进行配准,采用小波变换对图像进行融合,然后对图像进行二值化和特征提取处理;对虹膜识别中的算法进行改进,提出了一种嵌入式虹膜识别算法,对该算法的实验表明,算法运算速度快,精度高,性能稳定,适合在嵌入式系统中应用。     

基于GA-SVM模型的虹膜质量评估方法

针对虹膜图像质量评价过程中存在的如何选取适量的评价因子、 如何降低评价因子的计算量、 如何对评价因子进行有效融合等问题, 提出一种基于遗传算法支持向量机（GA-SVM）模型和多测度评价指标的虹膜图像质量评估方法. 首先对虹膜图像进行清晰度质量评价, 粗略筛除模糊图像; 然后选用4个评价指标, 利用GA-SVM模型对评价指标值进行有效融合, 以综合评价虹膜图像质量; 最后将该方法在吉林大学第六代虹膜库中进行验证, 并与其他经典评价方法进行对比. 实验结果表明, 该方法能提高可用虹膜存活率, 并达到较好的识别精度, 同时提升系统运行速度.     

基于Rubber-sheet模型的虹膜识别算法研究

为了实现对虹膜内外边界的精确定位,提出了改进的虹膜图像定位算法.虹膜图像预处理过程主要包括虹膜边界定位、归一化处理和图像增强三部分,其中虹膜图像边界定位是实现虹膜识别的重要前提.首先使用质心探测法确定其二值化虹膜图像的内边界中心,然后再对内边界进行曲线拟合,从而实现对虹膜内边界的定位.使用Canny算子进行边缘检测,确定虹膜图像外边界,完成对虹膜边界的定位.使用Rubber-sheet模型对经过定位的虹膜区域图像进行归一化处理,方便虹膜图像的信息提取和编码匹配.实验证明改进的算法有效提高了虹膜图像预处理效率.     

一种序列虹膜图像的质量评价方法

为了实现对虹膜身份识别系统中所采集的序列虹膜图像的质量评判 ,提出了一种利用眼睛结构中瞳孔、虹膜、巩膜各区域边界部分灰度差值评判因子进行质量评价的方法。实验证明 ,用该方法可以快速、有效地鉴定序列虹膜图像的质量 ,提高该身份识别系统的工作效率     

双目视觉的原木径级快速检测算法

针对成捆原木自动化检尺中原木端面径级检测的关键问题,采用双目立体视觉及图像分割的原理,完成原木径级的快速三维测量.根据原木的直方图特征,提出基于最大熵阈值分割的区域标识算法,设定动态阈值,实现对原木端面与背景的精确分割.将提取的左右图像中原木端面边缘,借助ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF)特征点检测方法,与极线几何理论相结合完成原木边缘的快速立体匹配,得到三维坐标.此外以成捆原木为检测对象,进行原木边缘图像的最小二乘法椭圆拟合,确定原木端面长、短径参数.实验结果表明:该算法能够在10s内完成原木径级的检测,测量误差在2mm内.     

基于BP神经网络的虹膜图像质量分类方法

摘要：针对虹膜图像采集过程中受光照条件不足、眼镜反光和眼皮遮挡等因素的影响而造成的图像质量不理想的问题,本文提出了一种基于BP神经网络的虹膜图像质量的分类方法。利用小波变换对每一幅虹膜图像进行特征提取,进而将提取的归一化虹膜图像数据作为BP神经网络的输入,以此对BP神经网络进行训练,实现了将3种被不同的影响因素影响的虹膜图像与未被影响图像进行区分的目的。仿真结果表明,该方法具有较高的虹膜分类精度以及较低的误差率。     

Hough 变换与非线性增强结合的非理想虹膜边界定位算法

边界定位是非理想虹膜识别的关键问题之一。非理想虹膜由于经常存在纹理过强、睫毛和眼睑遮挡、虹膜巩膜对比度较差、瞳孔位置偏移等问题,这使其边界尤其是外边界定位容易出现偏差。针对上述问题,笔者提出了一种基于非线性图像增强的非理想虹膜边界定位方法。在内边界定位中,该方法首先使用混合高斯模型得到瞳孔粗略位置,然后使用弦长均衡策略搜索虹膜内边界及其中心;在外边界定位中,首先对虹膜图像进行非线性灰度变换,再利用边缘检测和改进的 Hough 变换定位虹膜外边界。实验结果表明：本算法与经典方法相比可大大提高非理想虹膜分割的准确率。