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虹膜识别技术原理及解决方案

http://www.ec.hc360.com2020年08月17日15:07 来源:21ic中国电子网T|T

    虹膜识别是什么?如果在前几年别人问起,或许你对这个新生概念还不太了解,但随着近年来移动互联网的高速发展,科技日新月异,虹膜识别技术已经在各行各业安全领域得到广泛应用。比如智能手机、PC平板电脑、车载信息娱乐、智能安防及智能家居等等。虹膜识别技术虽说是新声词,但其实早在2015年的时候,该技术就已经被运用到日本富士通大众手机上,后来因种种原因未能广泛流传,大多数人也仅仅只是停留在“知道”的技术层面上。那么,现在想多问一句,虹膜识别到底是什么?

    什么是虹膜识别技术?

    平常生活中,我们所说的虹膜,指的是眼睛外部调节瞳孔大小、控制进入眼睛光线数量的肌肉,它是基于褪黑素的数量形成的眼睛的有色部分。虹膜识别技术是通过拍摄人眼的虹膜来进行身份的确认,是一项基于生物特征的身份认证技术,也被称为生物安全技术。

    虹膜识别早的理论是从1930年代开始,但技术真正商业化还是1990年代之后的事情。而被业界内成为虹膜识别开创者的剑桥大学JohnDargman博士,则是把虹膜识别技术从理论真正付诸实现的第一人。

    虹膜识别技术,简单来说是一种基于眼睛中的虹膜进行身份识别的安全检测技术。从技术层面来讲,就是通过一种近似红外线的光线对虹膜图案进行扫描成像,并通过图案象素位的异或操作来判定相似程度。

    虹膜识别的过程首先需要把虹膜从眼睛图像中分离出来,再进行特征分析。

    虹膜识别技术原理

    一般来说,虹膜识别技术的过程主要有四个过程,分别为虹膜图像获取、图像预处理、特征提取和特征匹配。下面具体展开细说:

    ·虹膜图像获取是指使用特定的数字摄像器材对人的整个眼部进行拍摄,并将拍摄到的图像通过图像采集卡传输到计算机中存储;

    ·图像预处理是指由于拍摄到的眼部图像包括了很多多余的信息,并且在清晰度等方面不能满足要求,需要对其进行包括图像平滑、边缘检测、图像分离等预处理操作;

    ·特征提取是指通过一定的算法从分离出的虹膜图像中提取出独特的特征点,并对其进行编码;

    ·特征匹配是指根据特征编码与数据库中事先存储的虹膜图像特征编码进行比对、验证,从而达到识别的目的。

    在虹膜识别过程之前,技术实现上要求通过对人类的虹膜进行标志性特征的定位,并且利用这些特征和具体形状对虹膜进行成像、特征分离和提取。基于虹膜成像,二维Gabor波将其筛选和绘制为相量,相量的信息包括方向和空间频率(图像内容)以及图像位置,利用这些相量信息绘制为“虹膜码”,使用虹膜码进行认证。

    下面来简单介绍两种广泛虹膜识别检测与认证技术方案

    1、基于欧司朗半导体SFH4786S红外LED打造的超纤薄虹膜识别系统

    欧司朗这款全新SFH4786SIRED深度为1.6mm,相比先前的版本SFH4780S薄三分之一。其自身出光方向略带倾角,因此无需增添任何机械辅助手段来调整出光方向。

    虹膜识别作为可靠、安全的识别技术,近年来备大范围普及于智能手机、平板电脑等智能设备上。欧司朗就生物识别技术在2014年推出首  款可将紧凑型高可靠虹膜识别集成到移动设备中的IRED。2.4mm高的SFH4780S已足以实现最大光萃取效率,而SFH4786S的高度更是降低到1.6mm,能够满足更低高度极纤薄型发射器的设计要求。

    SFH4786S具备一个全新的特征,即发射方向倾斜8°,对于原距离的摄像头而言,倾斜8°对于视野来说更加开阔,使得其整个系统的性能明显优于配备垂直向上发射型发射器的系统,而目前为止的虹膜识别系统中,大部分均以机械方式来使IRED轻微倾斜。而使用SFH4786S,可以大幅度减少这些额外材料和安装费用,对客户而言,虹膜扫描仪设计的复杂度也大大降低了。

    此外,该应用还受益于此款IRED稍微增宽的发射角(+/-13°),这使得移动设备内置虹膜扫描仪在常规工作距离处能够照亮更大区域,且被照区域亮度更加均匀。电流为1A时,SFH4786S的典型辐射强度为1.750mW/sr。

    2、天诚盛业SmartBIOS跨平台开放式、可扩展生物识别认证

    天诚盛业推出SmartBIOS身份统一认证生物识别平台,是基于以指纹、人脸及虹膜等多种生物识别技术为核心,建立跨平台的、开放的、可扩展的统一身份认证平台,实现用户身份的安全便捷、真实、准确的认证,适用于各领域计算机网络应用系统的安全风险防范。

    SmartBIOS认证平台基于SOA架构,支持C/S和B/S两种应用模式。主要包括:系统管理、生物特征认证、生物特征数据库、认证接口组件等组成部分,是一个建立在开放式软硬件基础上的、相对独立的开发运行平台。

    认证平台具有扩展性、部署灵活等特点,对外提供生物识别认证接口及管理接口,支持多种计算机网络应用系统的接入,可为用户提供集中、统一的生物特征身份认证服务。

    平台的整体架构,主要有五部分构成,分别为数据库、系统管理、核心服务、系统接口、关联系统等。

    SmartBIOS平台可以提供C/S架构、或则B/S架构接口,为标准接口的多个应用提供统一、集中式的生物认证识别服务。同时支持集群技术,可实现动态负载均衡,并发处理能力优秀。

    SmartBIOS还支持综合性指纹、虹膜、人脸的设备及算法支持,并且重要数据通过通讯和存储的形式进行加密,对识别设备的接入进行合法性校验,设备安全性更高更强。

责任编辑:刘婷婷

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