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几种虹膜定位方法的比较 马义德 邵宇 徐光柱 王升哲 （兰州大学信息学院，甘肃 730000） （ydma@ ，shaoy03@ ） 摘 要：虹膜识别是一种新兴的生物特征识别技术，而虹膜定位是虹膜识别系统的重要步骤， 因而精确而快速地进行虹膜定位是有效地进行虹膜识别的重要前提。本文在介绍现有经典虹 膜定位算法的同时，结合虹膜的圆集合性和灰度分布特性，提出了另外两种虹膜定位算法。 这两种定位算法简单易于实现，并且实验结果表明，这两种算法是实用有效的。 关键词：虹膜识别 虹膜定位 生物特征识别 Hough变换 1. 引 言 传统身份验证的方法往往采用的是 ID 和密码，这种方法容易遇到恶意入侵或遗忘密码 的问题，因此生物识别技术一经出现就吸引了越来越多的研究人员。目前主要的生物识别技 术包括人脸识别、语音识别、指纹识别、掌纹识别、签名识别和虹膜识别等技术，其中虹膜 识别技术以其高可靠性最为突出[1，3]。虹膜识别具有以下几个特点[2]： 1) 虹膜在 2~3岁的时候稳定，随着年龄的变化保持不变； 2) 每个人虹膜纹理的分布是随机唯一的； 3) 不易被冒假，一般的外科手术不能改变其纹理； 4) 虹膜识别可达到 173 个自由度，故虹膜识别的错误率仅为 1/2173，而一般指纹识别 只有 35 个自由度； 5) 虹膜识别的进行具有无侵犯性，摄像机对用户的眼睛进行扫描，无需象获取指纹那 样需要接触手指； 6) 生来具有的极坐标几何特性，提供天然的极坐标。 正是由于上述的这几个优点，使得虹膜识别作为一种有效的识别技术在金融、安全保卫、 电子商务等各个方面拥有极大的应用前景。 2. 虹膜识别系统的介绍 2.1 数据获取[4,5,6] 通过图像输入设备实现，将人眼景像转换为数字图像信号保存。 2.2 预处理 预处理可理解为是将获取的原始数字图像数据进行整形加工、去伪存真的过程。在虹膜 识别预处理中，一般要进行平滑、增强、提取边缘定位、图象分割等处理，以便为下一步特 征提取提供必要的基础。在虹膜预处理中最主要的是内外边缘的参数计算及其归一化。进行 归一化是用来补偿大小和瞳孔缩放引起的变异。 内边缘 预 外边缘 输出 数据获取 处 特征提取和选择 虹膜匹配和识别 理 虹膜分割 归一化 数据库 2.3 特征提取和选择 特征提取和选择是对预处理后的数据进行分析、去粗存精的过程。为了提高分类处理的 速度和精度，对提取的特征还需要选择最具有代表性的特征。 2.4 虹膜匹配和识别 虹膜匹配和识别是通过和数据库中每个虹膜编码进行比较 HD 距来决策的。 设 Aj、Bj（j=1、2……2048）为两个不同虹膜的虹膜编码代码，HD 距离为： 1 2048 HD Aj XOR Bj ∑ ( ) 2048 j 1 Aj 和