虹膜識(shí)別技術(shù)原理及解決方案

虹膜識(shí)別是什么?如果在前幾年別人問(wèn)起，或許你對(duì)這個(gè)新生概念還不太了解，但隨著近年來(lái)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，科技日新月異，虹膜識(shí)別技術(shù)已經(jīng)在各行各業(yè)安全領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。比如智能手機(jī)、PC平板電腦、車載信息娛樂(lè)、智能安防及智能家居等等。虹膜識(shí)別技術(shù)雖說(shuō)是新聲詞，但其實(shí)早在2015年的時(shí)候，該技術(shù)就已經(jīng)被運(yùn)用到日本富士通大眾手機(jī)上，后來(lái)因種種原因未能廣泛流傳，大多數(shù)人也僅僅只是停留在“知道”的技術(shù)層面上。那么，現(xiàn)在想多問(wèn)一句，虹膜識(shí)別到底是什么?

什么是虹膜識(shí)別技術(shù)?

平常生活中，我們所說(shuō)的虹膜，指的是眼睛外部調(diào)節(jié)瞳孔大小、控制進(jìn)入眼睛光線數(shù)量的肌肉，它是基于褪黑素的數(shù)量形成的眼睛的有色部分。虹膜識(shí)別技術(shù)是通過(guò)拍攝人眼的虹膜來(lái)進(jìn)行身份的確認(rèn)，是一項(xiàng)基于生物特征的身份認(rèn)證技術(shù)，也被稱為生物安全技術(shù)。

虹膜識(shí)別最早的理論是從1930 年代開始，但技術(shù)真正商業(yè)化還是1990年代之后的事情。而被業(yè)界內(nèi)成為虹膜識(shí)別開創(chuàng)者的劍橋大學(xué)John Dargman博士，則是把虹膜識(shí)別技術(shù)從理論真正付諸實(shí)現(xiàn)的第一人。

虹膜識(shí)別技術(shù)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)是一種基于眼睛中的虹膜進(jìn)行身份識(shí)別的安全檢測(cè)技術(shù)。從技術(shù)層面來(lái)講，就是通過(guò)一種近似紅外線的光線對(duì)虹膜圖案進(jìn)行掃描成像，并通過(guò)圖案象素位的異或操作來(lái)判定相似程度。

虹膜識(shí)別的過(guò)程首先需要把虹膜從眼睛圖像中分離出來(lái)，再進(jìn)行特征分析。

虹膜識(shí)別技術(shù)原理

一般來(lái)說(shuō)，虹膜識(shí)別技術(shù)的過(guò)程主要有四個(gè)過(guò)程，分別為虹膜圖像獲取、圖像預(yù)處理、特征提取和特征匹配。下面具體展開細(xì)說(shuō)：

·虹膜圖像獲取是指使用特定的數(shù)字?jǐn)z像器材對(duì)人的整個(gè)眼部進(jìn)行拍攝，并將拍攝到的圖像通過(guò)圖像采集卡傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中存儲(chǔ);

·圖像預(yù)處理是指由于拍攝到的眼部圖像包括了很多多余的信息，并且在清晰度等方面不能滿足要求，需要對(duì)其進(jìn)行包括圖像平滑、邊緣檢測(cè)、圖像分離等預(yù)處理操作;

·特征提取是指通過(guò)一定的算法從分離出的虹膜圖像中提取出獨(dú)特的特征點(diǎn)，并對(duì)其進(jìn)行編碼;

·最后，特征匹配是指根據(jù)特征編碼與數(shù)據(jù)庫(kù)中事先存儲(chǔ)的虹膜圖像特征編碼進(jìn)行比對(duì)、驗(yàn)證，從而達(dá)到識(shí)別的目的。

在虹膜識(shí)別過(guò)程之前，技術(shù)實(shí)現(xiàn)上要求通過(guò)對(duì)人類的虹膜進(jìn)行標(biāo)志性特征的定位，并且利用這些特征和具體形狀對(duì)虹膜進(jìn)行成像、特征分離和提取?；诤缒こ上?，二維Gabor波將其篩選和繪制為相量，相量的信息包括方向和空間頻率(圖像內(nèi)容)以及圖像位置，利用這些相量信息繪制為“虹膜碼”，最終使用虹膜碼進(jìn)行認(rèn)證。

下面來(lái)簡(jiǎn)單介紹兩種廣泛虹膜識(shí)別檢測(cè)與認(rèn)證技術(shù)方案

1、 基于歐司朗半導(dǎo)體 SFH 4786S 紅外 LED 打造的超纖薄虹膜識(shí)別系統(tǒng)

歐司朗這款全新 SFH 4786S IRED 深度為 1.6 mm，相比先前的版本SFH4780S薄三分之一。其自身出光方向略帶傾角，因此無(wú)需增添任何機(jī)械輔助手段來(lái)調(diào)整出光方向。

虹膜識(shí)別作為最可靠、安全的識(shí)別技術(shù)，近年來(lái)備大范圍普及于智能手機(jī)、平板電腦等智能設(shè)備上。歐司朗就生物識(shí)別技術(shù)在 2014 年推出首款可將緊湊型高可靠虹膜識(shí)別集成到移動(dòng)設(shè)備中的IRED。2.4mm 高的 SFH 4780S 已足以實(shí)現(xiàn)最大光萃取效率，而 SFH 4786S 的高度更是降低到 1.6 mm，能夠滿足更低高度極纖薄型發(fā)射器的設(shè)計(jì)要求。

SFH 4786S具備一個(gè)全新的特征，即發(fā)射方向傾斜 8°，對(duì)于原距離的攝像頭而言，傾斜 8°對(duì)于視野來(lái)說(shuō)更加開闊，使得其整個(gè)系統(tǒng)的性能明顯優(yōu)于配備垂直向上發(fā)射型發(fā)射器的系統(tǒng)，而目前為止的虹膜識(shí)別系統(tǒng)中，大部分均以機(jī)械方式來(lái)使 IRED 輕微傾斜。而使用 SFH 4786S，可以大幅度減少這些額外材料和安裝費(fèi)用，對(duì)客戶而言，虹膜掃描儀設(shè)計(jì)的復(fù)雜度也大大降低了。

此外，該應(yīng)用還受益于此款 IRED 稍微增寬的發(fā)射角 (+/-13°)，這使得移動(dòng)設(shè)備內(nèi)置虹膜掃描儀在常規(guī)工作距離處能夠照亮更大區(qū)域，且被照區(qū)域亮度更加均勻。電流為 1 A 時(shí)，SFH 4786S 的典型輻射強(qiáng)度為 1.750 mW/sr。

2、天誠(chéng)盛業(yè) SmartBIOS 跨平臺(tái)開放式、可擴(kuò)展生物識(shí)別認(rèn)證

天誠(chéng)盛業(yè)推出 SmartBIOS 身份統(tǒng)一認(rèn)證生物識(shí)別平臺(tái)，是基于以指紋、人臉及虹膜等多種生物識(shí)別技術(shù)為核心，建立跨平臺(tái)的、開放的、可擴(kuò)展的統(tǒng)一身份認(rèn)證平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)用戶身份的安全便捷、真實(shí)、準(zhǔn)確的認(rèn)證，適用于各領(lǐng)域計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)的安全風(fēng)險(xiǎn)防范。

SmartBIOS認(rèn)證平臺(tái)基于SOA架構(gòu)，支持C/S和B/S兩種應(yīng)用模式。主要包括：系統(tǒng)管理、生物特征認(rèn)證、生物特征數(shù)據(jù)庫(kù)、認(rèn)證接口組件等組成部分，是一個(gè)建立在開放式軟硬件基礎(chǔ)上的、相對(duì)獨(dú)立的開發(fā)運(yùn)行平臺(tái)。

認(rèn)證平臺(tái)具有擴(kuò)展性、部署靈活等特點(diǎn)，對(duì)外提供生物識(shí)別認(rèn)證接口及管理接口，支持多種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)的接入，可為用戶提供集中、統(tǒng)一的生物特征身份認(rèn)證服務(wù)。

平臺(tái)的整體架構(gòu)，主要有五部分構(gòu)成，分別為數(shù)據(jù)庫(kù)、系統(tǒng)管理、核心服務(wù)、系統(tǒng)接口、關(guān)聯(lián)系統(tǒng)等。

SmartBIOS平臺(tái)可以提供C/S架構(gòu)、或則B/S架構(gòu)接口，為標(biāo)準(zhǔn)接口的多個(gè)應(yīng)用提供統(tǒng)一、集中式的生物認(rèn)證識(shí)別服務(wù)。同時(shí)支持集群技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡，并發(fā)處理能力優(yōu)秀。

SmartBIOS 還支持綜合性指紋、虹膜、人臉的設(shè)備及算法支持，并且重要數(shù)據(jù)通過(guò)通訊和存儲(chǔ)的形式進(jìn)行加密，對(duì)識(shí)別設(shè)備的接入進(jìn)行合法性校驗(yàn)，設(shè)備安全性更高更強(qiáng)。