一、前言
近十年来银行的信息化建设有了长足发展，银行业务的计算机化、网络化、智能化程度明显提高，技术应用从单机处理发展到网络系统，从区域集中发展到全国集中。信息化建设显著改善了银行对社会的服务功能，提高了银行的管理水平和竞争能力。但随着银行各项业务和管理工作对信息系统依赖程度的加深，网上银行等新金融业务的发展，信息系统安全问题也变得日益突出，加强信息系统安全的任务越来越重，越来越迫切。近年来，涉及银行内部职务犯罪、银行卡（票）证失窃后的冒领犯罪、以及网上银行诈骗时有发生。这一系列金融案件中，就有一些利用了银行信息系统用户身份认证只认凭证和密码的缺陷。因此，“身份认证”已成为银行IT系统安全应用中一个重要环节，银行IT系统中的身份认证的真实可靠性必须依靠先进的技术手段来实现。
当前人体生物特征鉴别技术包括虹膜、视网膜、指纹、掌纹、面部、声音、手写动力学等，2001年5月到10月，受英国政府通信电子安全组CESG（Communications Electronics Security Group）委托，英国国家物理实验室（NPL）通过广泛的实验研究，对上述各类人体生物特征识别技术作了分析比较并在实验结果中公布：虹膜识别是“最精确的”、“处理速度最快的”以及“最难伪造的”。因此，如果将虹膜识别技术广泛应用于银行IT系统中，将大大提高银行IT系统的安全性和可靠性，降低通过身份冒用进行银行犯罪的可能性，减少因银行IT系统中现存的及潜在的安全漏洞和风险隐患。
二、虹膜身份认证技术介绍
（一）、什么是虹膜
虹膜是人眼瞳孔和眼白之间的环状组织，是人眼的可视部分。是最可靠的人体生物终身身份标识。见图：
（二）、虹膜作为身份认证依据的特点
人体虹膜组织的唯一性和稳定性最高、不可改变性和抗欺骗性最强，是最为理想的身份认证依据。（参见下表）
唯一性高由虹膜形成的复杂性决定。同卵双胞胎的虹膜纹理信息不同，同一个人左右眼的虹膜纹理也不相同
稳定性高虹膜纹理在胎儿7个月时已经形成，出生6—18个月后终身不变，不随年龄、职业、生活方式的变化而变化，不被污染，不会磨损，不因疾病改变纹理结构
抗欺骗性强不能人工仿造或手术仿造他人虹膜组织，使用克隆技术也不能复制。虹膜不留印迹，不会因痕迹残留导致他人非法获取特征信号
可采集性强虹膜具有可见外形，可从一定的距离处采集信息，不需用户接触设备
（三）、虹膜识别技术
虹膜识别技术包括虹膜图像获取、虹膜检测、活体虹膜判别、虹膜图像质量评价、虹膜区域定位、虹膜图像归一化、虹膜图像增强、虹膜图像特征表达与抽取、虹膜特征匹配等一系列技术与算法。
虹膜图像获取、图像预处理是识别的第一步，也是最困难和最关键的一步。必须可以处理黄种人特殊眼型的虹膜图像,主要有：张度较小，睫毛下垂，遮挡虹膜有效区域；虹膜纹理细小，不像白种人纹理清晰；瞳孔和虹膜色差不大、界限不清；在灰度图像中，虹膜和巩膜边界也可能不够显著。同时还要考虑各种眼镜对图像的影响。
特征提取的主要目的是将采集到的虹膜图像经过一定的纹理分析方法抽取虹膜代码（Iris Code）。这种算法必须对采集的图像尺寸、旋转、平移、光照等因素具有适应性。
同时要求虹膜识别技术计算量小，可以在微处理器芯片中运行。
虹膜代码对比和匹配需要将抽取到的虹膜代码与以前采集到的虹膜代码相比对和匹配，以确定用户的身份。当然也要求虹膜代码对比的算法计算量小，以利于以后将对比的过程植入IC卡芯片中。
（四）、虹膜鉴别技术与其他生物认证技术的比较
生物认证技术（Biometric Identification Technology）：是利用人体生物特征进行身份鉴别和认证的技术。它是基于“每一个人的生物特征是不相同的”，“生物特征是可以测量或可自动识别和验证的”这两个基本特性。人的生物特征包括生理特性或行为方式。生理特征有手形、指纹、脸形、虹膜、视网膜、脉搏、耳廓等，行为特征有签字、声音、按键力度等。人体生物虹膜鉴别与面部、指纹、声音等人体特征相比，具有如下无可比拟的优势：
生物特征唯一性稳定性不可改变性高可靠性身份辨别
虹膜最高最高最高（无法手术移植）最高可以
指纹、掌纹较高较高（容易磨损和残缺）较高（可做手术移植，或制作假指纹）较高不可以
声音较低较低（随年龄、身体状况、时间等会改变）较低（可以录制）较低不可以
手书签名较低（可以模仿）较低不可以
面部较低（通过化妆和整容改变）最低不可以
三、虹膜身份认证技术在银行的应用
随着虹膜身份认证技术的不断成熟，技术应用成本的不断降低，银行IT系统安全性要求的不断加强，虹膜身份认证技术在银行各应用系统中有着广泛的应用前景。虹膜身份认证技术在银行的应用主要有以下几种：
（一）、银行安全防护系统中的应用
银行的营业网点、金库、保险箱都是防盗抢的重点单位，银行内部的中心机房、会计档案中心也是严格控制进出的重要场所。银行的各种规章制度都要求进入这类场所必须符合规定，经过授权、登记后才能进入。但是不管制度规定多么严格、安全通道怎么设计，都是用钥匙或IC卡等打开安全门，这些东西容易被窃取、借用、遗失和仿造，造成一定的安全隐患。而采用虹膜识别技术不失为解决这一问题行之有效的方案。
（1）、系统组成
虹膜识别门禁系统由虹膜图像采集器、虹膜处理器、服务器、门禁控制器等部件组成。（2）系统拓扑图、
（3）功能简介
该系统可提取人眼虹膜信息并据此识别身份，实现门禁控制功能。可形成用户使用、管理员操作、报警等日志文件，可对用户进行分点管理。
（二）、银行内部管理系统和业务系统的操作员身份认证
银行内部的核算业务、信贷业务、稽核系统等的签到、进入、退出、业务授权等都需要验证操作人员的身份，综合业务系统的业务授权是防范前台人员操作风险的第一道防线。银行前台人员紧张工作压力大，既要发展业务、又要控制风险，有一些网点管理人员为了加强业务发展往往忽视风险的控制，将业务授权的职责下放，将操作员号、密码、操作卡等交给一般操作人员，造成一些操作风险控制的盲区。银行的管理系统如ERP系统、CRM系统、信息管理系统、流程管理系统、移动办公系统等也同样需要验证操作人员身份。银行内的管理系统不会有很大的操作风险，但是这些系统内包含有大量的客户信息、
商业信息等。这些信息都属于商业机密，操作人员只能查阅到自己权限范围内的信息。行内的管理系统有很多都采用B/S结构的模式，B/S结构给系统的访问带来了方便快捷，同时也给访问控制带来了不可控性。只要知道别人的操作员号和密码，就可以访问别人的信息资源，造成信息泄露的安全风险。
虹膜身份认证技术可以很好的解决银行内部管理系统和业务系统操作人员的身份认证问题。将银行各级操作人工的虹膜信息集中登记注册后，以虹膜识别身份认证机制，取代现有“柜员卡”、操作员号和密码的验证模式，有效遏制以伪装身份、盗用密码、非法授权等方式操作IT系统的行为，实现真正可靠的操作人员身份认证。
应用架构：
（三）、银行客户交易系统的应用
到银行办理业务不用带存折或卡、到超市买东西不需要带现金和银行卡，在ATM（自动存取款机）上取钱不用密码，这些好像距离我们很远的事情，在有了虹膜身份认证技术以后，已经变得不再遥远。
其实在办理银行业务时用到的存折、银行卡是为了识别客户身份，身份证、密码是为了确认客户身份。而这两种功能虹膜身份认证技术都可以实现。银行卡、身份证和密码的传统的身份认证方式存在一定的安全隐患，比如银行卡被窃取、遗失、复制、伪造，密码被猜测、偷窥、欺骗、套取甚至暴力胁迫等手段非法获取。采用虹膜身份认证技术则可规避上述风险。因为人的虹膜具有高可靠唯一性，被仿冒的可能性为零，这样就可确保合法客户的真实唯一身份。
具体实现方式有两种，一种是依赖虹膜身份认证技术进行身份辨别和身份确认，一种是虹膜身份认证技术与银行IC技术相结合的认证方式。
1、完全依赖虹膜身份认证技术进行身份辨别和身份确认的方式是将虹膜代码即看作是银行卡号又将它当作交易密码。客户必须与银行签约并预留虹膜信息和银行卡号，在虹膜信息和银行卡号之间建立关联关系。客户在ATM机上取钱、在超市买东西就可以只用眼睛进行交易，在ATM机上或超市特殊POS机上虹膜采集设备采集持卡人的虹膜信息并提取出虹膜代码；将虹膜代码经过加密处理后送后台虹膜身份认证处理服务器；虹膜身份认证处理服务器解密虹膜代码同时与数据库中的客户预留虹膜代码进行匹配，辨别出客户身份；找到客户对应的银行卡号；将交易发送到核心业务系统完成交易。
由于此种方式客户身份辨别和身份确认都依赖于虹膜代码，所以要求虹膜代码提取算法和匹配算法必须有极小的重复率，不然就会出现一个虹膜代码在后台匹配出两个客户来的问题；因为虹膜代码的匹配具有一定的运算量，所以此种应用还不适于大客户量的系统，不然匹配过程会非常慢；虹膜代码统一存放在银行后台虹膜身份认证处理服务器中，虹膜代码在网络传输过程中必须加密传输、虹膜代码在后台的存储也必须以密文存放，以保证客户虹膜代码的安全性和隐私性。
2、虹膜身份认证技术与银行IC技术相结合的认证方式可以说是最安全、最准确的认证方式。将银行客户的虹膜代码信息存入IC卡芯片中。持卡人在ATM机、POS机、银行柜台等地方办理金融交易时，由虹膜采集设备采集持卡人的虹膜信息并提取出虹膜代码，将虹膜代码送入IC卡中，在IC卡内部比对信息的一致性，达到对持卡人身份的识别和验证。虹膜信息不保存在银行后台不在系统之间和网络中传输，只存在IC卡中不可读出，虹膜代码的比对在IC卡中完成，保证了虹膜信息的安全性和隐私性。同时银行后台也不需要保存大量的客户虹膜信息，不需要在后台比对虹膜信息，减轻了后台安全管理压力，提高了交易速度。同时在交易时IC卡还可以给出电子签名，使交易的安全性更加有保证。
四、虹膜身份认证技术在银行的应用展望
从技术层面看，虹膜身份认证技术最需解决的就是普适性与稳定性问题。银行拥有数以亿计的客户，故使用人群按职业、种族、年龄等个体差异细分涉及面极广，一个基于人体生物特征识别的身份认证技术，要想胜任如此庞大客户群的业务，首要一点就是必须具备相当完善的普适性。这是一个非常现实的问题，因为不同种族、民族、年龄、性别、生活环境下的人，虹膜的个体生理差异极大，还有就是大量戴眼镜人群，这就要求虹膜识别算法与光学技术等方面具有最广泛的普适性。另外，不同的职业、文化素质的人群在接受、使用虹膜识别设备的学习能力也有差距，因此，如何能最大程度上实现采集过程自动化、智能化、傻瓜化也是摆在所有虹膜识别产品研发厂商面前的首要现实问题之一。
虹膜身份认证技术在银行安防系统中和内部管理方面的应用已经有一些成功的案例。但真正实现在客户交易系统中以虹膜身份认证技术取代传统密码方式，还涉及除技术以外其它几方面因素。（1）国家政策、法律法规等因素，虹膜技术须有国家相关部门出台的法律法规的认可、认证与支持，同时形成虹膜识别技术的国家标准、行业标准和产品标准。（2）用户对虹膜识别方式的接受程度，也是一个重要因素。客户对新技术的接受程度直接影响新技术的应用效果，必须不断加强虹膜技术的宣传和应用，让更多的人了解并能有这项新技术亲身体验。（3）由于此项技术利用的人体生物特征，会涉及到个人隐私问题。必须利用技术手段和立法手段为隐私问题提供适当的保护。但我们不妨在此做一个大胆的设想，因为从目前西方发达国家已纷纷立法出台基于生物识别技术的身份证件等形势来看，生物识别技术在银行领域的广泛应用也只是个时间问题。
基于TMS320VC5402的虹膜识别系统（部分硬件设计） 摘要 本文是以TM320VC5402 DSP 为核心的虹膜识别系统的硬件设计 ,提出了一种由FPGA、 OV5017 与 TMS320VC5402 组成的DSP应用硬件平台 ,并详细介绍了系统的设计方案和关键硬件的结构设计以及软件设计方法。 关键词: DSP 虹膜识别 TM320VC5402 一概述 在高度信息化的现代社会, 信息安全问题日益受到人们的关注。近年来兴起的生物特征识别技术具有很好的可靠性，虹膜识别技术是一种最新的生物识别技术 ,它以虹膜识别算法为基础 ,可达到优异的识别准确度 ,即使全人类的虹膜信息都录入到一个数据库中 ,出现认假和拒假的可能性也很小。由于虹膜识别技术所具有的高精度使它被广泛应用于各识别领域。本系统使用的核心处理器是德州仪器公司 ( TI) 的TMS320VC5402(以下简称 C5402) ,该芯片为一款性价比较高的定点数字信号处理器(DSP) 。它采用先进的修正哈佛(Harvard)结构体系 ,片内共有 8条总线、 CPU、片内存储器和外围电路等硬件 ,加上高度专业化的指令系统 ,使其具有功耗小、高度并行等特点。下面着重讨论基于该芯片的系统设计。 二虹膜识别核心算法程序的系统设计 虹膜识别核心算法程序的设计本系统虹膜核心算法包括三部分:图像预处理、虹膜纹理特征提取与编码和模式匹配。具体算法如下: (1) 图像预处理:获得眼睛图像后的下一个任务就把虹膜部分从图像中分离出来 ,即虹膜定位 ,这是虹膜识别系统中重要的一部分。虹膜是瞳孔和巩膜间的环形可视部分 ,对虹膜的定位就是要找到虹膜内外边缘。为更好的说明定位过程 ,用 I ( x , y)表示所获得的眼睛图像的灰度函数 ,虹膜内外边缘的圆形轮廓用中心点为( x0 , y0) ,半径为 r 的参数模型表示。虹膜定位算法如下: 其中： G σ是均值为 r0 ,方差为σ的高斯函数 ,用来平滑滤波、消除噪声 ,以利于检测边界处的梯度变化; 3 表示卷积;a/ar为微积分算子表示求方向梯度。微积分算子作用于图像 ,通过不断增大半径 r ,沿以半径为r和中心坐标为( x0 , y0)的弧 ds 进行线积分。用式
前言随着社会的发展，身份识别的重要性正日益显现，而传统的身份识别方式由于其固有的局限性已远远不能满足要求，钥匙、卡片和身份证等容易丢失和仿造，密码则容易遗忘，更为严重的是这些传统识别方式无法区分真正的拥有者和取得身份标识物的冒充者，一旦他人获得了这些身份标识物，就可以拥有相同的权力。在需求的驱动下，基于人脸、指纹、虹膜、手形、笔迹等生物特征的识别技术应运而生。 虹膜识别技术是近几年兴起的生物认证技术。虹膜的形成由遗传基因决定，人体基因表达决定了虹膜的形态、生理特性、颜色和总的外观，是最可靠的人体生物终身身份标识。虹膜识别就是通过这种人体生物特征来识别人的身份。在包括指纹在内的所有生物特征识别技术中，虹膜识别是当前应用最为精确的一种。虹膜识别技术以其高精确度、非接触式采集、易于使用等优点得到了迅速发展，被广泛认为是二十一世纪最具有发展前途的生物认证技术，未来的安防、国防、电子商务等多种领域的应用，也必然的会以虹膜识别技术为重点。这种趋势，现在已经在全球各地的各种应用中逐渐开始显现出来，市场应用前景非常广阔。 1.什么是虹膜 人眼的外观由巩膜、虹膜、瞳孔三部分构成，巩膜即眼球外围的白色部分，眼睛中心为瞳孔部分，虹膜位于巩膜和瞳孔之间，包含了最丰富的纹理信息。外观上看，虹膜由许多腺窝、皱褶、色素斑等构成，是人体中最独特的结构之一。 虹膜作为身份标识具有许多先天优势： 1) 唯一性，由于虹膜图像存在着许多随机分布的细节特征，造就了虹膜模式的唯一性。英国剑桥大学John Daugman教授提出的虹膜相位特征证实了虹膜图像有244个独立的自由度，即平均每平方毫米的信息量是3.2比特。实际上用模式识别方法提取图像特征是有损压缩过程，可以预测虹膜纹理的信息容量远大于此。并且虹膜细节特征主要是由胚胎发育环境的随机因素决定的，即使克隆人、双胞胎、同一人左右眼的虹膜图像之间也具有显著差异。虹膜的唯一性为高精度的身份识别奠定了基础。英国国家物理实验室的测试结果表明：虹膜识别是各种生物特征识别方法中错误率最低的。 2) 稳定性，虹膜从婴儿胚胎期的第3个月起开始发育，到第8个月虹膜的主要纹理结构已经成形。除非经历危及眼睛的外科手术，此后几乎终生不变。由于角膜的保护作用，发育完全的虹膜不易受到外界的伤害。 3) 非接触，虹膜是一个外部可见的内部器官，不必紧贴采集装置就能获取合格的虹膜图像，识别方式相对于指纹、手形等需要接触感知的生物特征更加干净卫生，不会污损成像装置，影响其他人的识别。 4) 便于信号处理，在眼睛图像中和虹膜邻近的区域是瞳孔和巩膜，它们和虹膜区域存在着明显的灰度阶变，并且区域边界都接近圆形，所以虹膜区域易于拟合分割和归一化。虹膜结构有利于实现一种具有平移、缩放和旋转不变性的模式表达方式。 5) 防伪性好，虹膜的半径小，在可见光下中国人的虹膜图像呈现深褐色，看不到纹理信息，具有清晰虹膜纹理的图像获取需要专用的虹膜图像采集装置和用户的配合，所以在一般情况下很难盗取他人的虹膜图像。此外眼睛具有很多光学和生理特性可用于活体虹膜检测。 2. 虹膜识别过程 虹膜识别通过对比虹膜图像特征之间的相似性来确定人们的身份，其核心是使用模式识别、图像处理等方法对人眼睛的虹膜特征进行描述和匹配，从而实现自动的个人身份认证。 虹膜识别技术的过程一般来说分为：虹膜图像获取、图像预处理、特征提取和特征匹配四个步骤。
虹膜识别技术综述 ——生物认证技术 姓名： 班级： 专业： 教师：
【引言】 生物认证技术又称为生物识别技术，是通过计算机利用人体所固有的生理特征或行为特征来进行个人身份鉴定。这是我们已经熟知的概念，然而，生物认证技术是一个很广泛的学术研究范围，我们需要深入了解的则是其下的各个研究分支，而其中的虹膜识别技术则是非常重要的一个分支，同时这种技术也是应用非常广泛的生物认证与识别技术之一 【知识简介】 首先，我们来了解一下虹膜—— 人眼睛的外观图由巩膜、虹膜、瞳孔三部分构成。虹膜位于巩膜和瞳孔之间，包含了最丰富的纹理信息，占据65%。外观上看，由许多腺窝、皱褶、色素斑等构成，是人体中最独特的结构之一。虹膜的形成由遗传基因决定，人体基因表达决定了虹膜的形态、生理、颜色和总的外观。另一方面，要改变虹膜外观，需要非常精细的外科手术，而且要冒着视力损伤的危险。虹膜的高度独特性、稳定性及不可更改的特点，是虹膜可用作身份鉴别的物质基础。 在包括指纹在内的所有生物识别技术中，虹膜识别技术可以说是当前应用最为方便和精确的一种技术。它被广泛认为是二十一世纪最具有发展前途的生物认证技术，未来的安防、国防、电子商务等多种领域的应用，也必然的会以虹膜识别技术为重点。这种趋势已经在全球各地的各种应用中逐渐开始显现出来，市场应用前景非常广阔。
【个人理解】 虹膜其实和我们人体的指纹一样，具有高度的“特异性”，这是作为“认”的根本与基础，同时它也同样具有良好的“稳定性”，这就意味着它具有防伪性，它奠定了“证”的可靠性! 许多资料包括刚才的简介中都提到这样类似的话“要改变虹膜外观，需要非常精细的外科手术，而且要冒着视力损伤的危险”。在我看来，其实这就是一种高度可信的“防伪性能”，因为特别是在一般商业用途中，伪造（或者称之为“修改”）虹膜的代价可能远远高于骗取识别系统的信任所带来的利益，换句话说这就是“得不偿失”！ 虽然我们可能对指纹识别更为熟悉一些，但是实质上虹膜识别的精确性丝毫不逊于指纹识别！——根据各种资料的介绍，我得到了这样一种认知：“虹膜结构是非常复杂而精细的”，对于在鲜活人体上的虹膜与虹膜之间而言，它们的区别可以说是非常大的（超过了指纹间特征点的区别程度），就像一个完全独立于其他任何事物的精细工艺品，要“确认”它非常容易，同时要发现“雷同”的却基本是不可能的！在我看来，这就是虹膜可以作为真正识别身份的生物特征并且这种识别技术应用越来越广泛，实用性与适用性越来越强的原因！
煤矿虹膜智能考勤系统解决方案 一、概述 煤矿井下考勤是煤矿安全生产管理的重要组成部分，它可以使企业管理者及时了解井下生产状况和人员组成，有效改进安全生产管理和劳动组织方式，提高安全生产效率的重要手段，同时，保证井下一旦发生灾害的时候，提供有效的救灾预案，使矿工在最短的时间内得到救护。煤矿井下考勤系统的智能化是实现对矿工下井信息采集、数据统计和信息查询过程的自动化，是实现矿山企业安全管理现代化的重要内容。 虹膜考勤系统是基于生物特征识别技术，是通过计算机利用人体所固有的特来进行个人识别身份。生理特征与生俱来，多为先天性的；行为特征则是习惯使然，多为后天性的。生理和行为特征统称为生物特征。常用的生物特征包括脸像、虹膜、指纹、掌纹、声音和笔迹等。与传统的身份识别手段相比，基于生物特征识别的身份识别技术具有以下优点：一是不易遗忘或丢失；二是防伪性能好，不易伪造或被盗；三是“随身携带”，随时随地可以使用。 在生物特征识别的众多技术中，虹膜识别技术具有一定的代表性。虹膜是盘状的薄膜，位于眼球的前方。虹膜的模式极为复杂，且每一个人各不相同，一个人的左眼和右眼或双胞胎的虹膜也不一样。人在两岁后虹膜模式终生保持不变。虹膜识别具有以下优点：一是识别精确度高，错误率小于百万分之一；二是稳定性好，两岁后虹膜终生不变，
受损害的可能性很小；三是采集方便，通过非接触采集，没有侵犯性。 二、技术特点 1虹膜识别原理 虹膜识别包括三个过程:图像采集，用于获取虹膜图像；特征提取，通过对虹膜图像的处理分析得到虹膜代码；比对，将所提取的虹膜代码与虹膜数据库的虹膜代码进行比对得出结果。上图是虹膜识别的原理图： 2技术特点 2.1先进性：当今科技发展非常迅速，如果安装的考勤（门禁）系统几年之内就被淘汰，甚至采用的技术在短期内就将被取代，这不仅是一种极大的浪费，而且也严重影响了使用方、设计方和实施方的声誉和形象。同时，届时再实施改造或升级也是管理和设计上的一个重大的失误。所以，本设计方案根据煤矿自身的特点，采用了目前世界上最先进的虹膜识别技术和射频技术应用于煤矿井下考勤系统中，不仅做到了技术上与世界同步，井下考勤更具科学性。 2.2科学性：目前，我国煤矿井下考勤系统有各种各样，应用了多种识别技术，它们有指纹系统、刷卡系统、射频卡系统、虹膜系统、面部图形识别系统等等。这些系统各自有各自的特点，射频技术识别速度快、可同时识别多人，系统造价低，但不能有效解决代替考勤的情况；
虹膜识别DAUGMAN核心算法介绍 眼睛的虹膜是由相当复杂的纤维组织构成，其细部结构在出生之前就以随机组合的方式决定下来了，虹膜识别技术将虹膜的可视特征转换成一个512个字节的Iris Code(虹膜代码)，这个代码模板被存储下来以便后期识别所用，512个字节，对生物识别模板来说是一个十分紧凑的模板，但它对从虹膜获得的信息量来说是十分巨大的。 一、采集： 从直径11mm的虹膜上，Dr.Daugman的算法用3.4个字节的数据来代表每平方毫米的虹膜信息，这样，一个虹膜约有266个量化特征点，而一般的生物识别技术只有13个到60个特征点。266个量化特征点的虹膜识别算法在众多虹膜识别技术资料中都有讲述，在算法和人类眼部特征允许的情况下，Dr.Daugman指出，通过他的算法可获得173个二进制自由度的独立特征点。在生物识别技术中，这个特征点的数量是相当大的。 二、算法： 第一步是通过一个距离眼睛3英寸的精密相机来确定虹膜的位置。当相机对准眼睛后，算法逐渐将焦距对准虹膜左右两侧，确定虹膜的外沿，这种水平方法受到了眼睑的阻碍。算法同时将焦距对准虹膜的内沿（即瞳孔）并排除眼液和细微组织的影响。 单色相机利用可见光和红外线，红外线定位在700-900mm的范围内（这是IR技术的低限，美国眼科学会在他们对macular cysts研究中使用同样的范围。）在虹膜的上方，算法通过二维Gabor子波的方法来细分和重组虹膜图象，第一个细分的部分被称为phasor，要理解二维gabor子波的原理需要懂得很深的数学知识。 三、精确度： 由于虹膜代码(Iris Code)是通过复杂的运算获得的，并能提供数量较多的特征点，所以虹膜识别技术是精确度最高的生物识别技术，具体描述如下：·两个不同的虹膜信息有75%匹配信息的可能性是1:106 ·等错率：1:1200000 ·两个不同的虹膜产生相同Iris Code（虹膜代码）的可能性是1:1052 四、录入和识别： 整个过程其实是十分简单的，虹膜的定位可在1秒钟之内完成，产生虹膜代码(Iris Code)的时间也仅需1秒的时间，数据库的检索时间也相当快，就是在有成千上万个虹膜信息数据库中进行检索，所用时间也不多，有人可能会对如此快的速度产生质疑，其实虹膜识别技术的算法还受到了现有技术的制约。我们知道，处理器速度是大规模检索的一个瓶颈，另外网络和硬件设备的性能也制约着检索的速度。当然，由于虹膜识别技术采用的是单色成像技术，因此一些图像很难把它从瞳孔的图像中分离出来。但是虹膜识别技术所采用的算法允许图像质量在某种程度上有所变化。相同的虹膜所产生的Iris Code（虹膜代码）也有25%
摘 要 本文是以TM320VC5402 DSP 为核心的虹膜识别系统的硬件设计 ,提出了一种由FPGA 、 OV5017 与 TMS320VC5402 组成的DSP 应用硬件平台 ,并详细介绍了系统的设计方案和关键硬件的结构设计以及软件设计方法。 关键词: DSP 虹膜识别 TM320VC5402 1 概述 在高度信息化的现代社会, 信息安全问题日益受到人们的关注。近年来兴起的生物特征识别技术具有很好的可靠性，虹膜识别技术是一种最新的生物识别技术 ,它以虹膜识别算法为基础 ,可达到优异的识别准确度 ,即使全人类的虹膜信息都录入到一个数据库中 ,出现认假和拒假的可能性也很小。由于虹膜识别技术所具有的高精度使它被广泛应用于各识别领域。本系统使用的核心处理器是德州仪器公司 ( TI) 的TMS320VC5402(以下简称 C5402) ,该芯片为一款性价比较高的定点数字信号处理器(DSP) 。它采用先进的修正哈佛(Harvard)结构体系 ,片内共有 8条总线、 CPU 、 片内存储器和外围电路等硬件 ,加上高度专业化的指令系统 ,使其具有功耗小、 高度并行等特点。下面着重讨论基于该芯片的系统设计。 2 硬件设计 2.1 系统硬件结构 本 系 统 由 C5402、CCD 、 Flash 存储器、 SRAM 等芯片组成 ,如图 1 所示。 图1 系统硬件框图 FLASH 存储器AT29LV020 SDRAM 存储器 K4556132E CF 卡 EMIF TMS320VC5402 VP2 VP0 VDD CCD A/D 转换器TVP5145 CPLD MAX3000 LCD 显示器 电源 TPS3307
用户较少配合情况下的虹膜识别方法研究 用户较少配合情况下的虹膜识别技术具有易于市场推广、方便快捷等优点，已成为虹膜识别技术的发展趋势。由于眼睑遮挡、运动模糊、高亮点等多种干扰和噪声影响，非理想条件下采集的虹膜图像中虹膜通常不是完整的，模糊或发生形变。这种情况下的虹膜识别具有很高的挑战性。本文首先阐述了在CASIA—IrisV4虹膜数据库中的虹膜定位方法。该方法二值化虹膜图像保留瞳孔高亮点信息，并通过横纵向投影初步确定瞳孔位置。然后在限定范围内采用Canny边缘检测和圆Hough变换拟合虹膜内外轮廓。 用户较少配合情况下虹膜识别技术研究背景 虹膜表面高低不平，有许多皱纹、凹陷、条纹、斑点以及隐窝等细节特征，包含丰富的纹理信息。正常情况下，虹膜纹理一旦形成，终生不变。人眼立体机构中，虹膜位于角膜之后；水晶体之前。虹膜有天然的保护膜。虹膜纹理极少因意外伤害被破坏，亦不会磨损。人为改变虹膜纹理几乎不可行，还有失明的危险。此外，因光照不同瞳孔的大小发生变化是检测虹膜活体组织的显著特征。这些生理特点为虹膜成为身份认证生物特征提供了生理学理论依据。 但是，现有的虹膜识别系统要求用户高度配合，即在特定光照
条件下，虹膜采集仪与人眼的距离在固定范围内，并且用户视线直视虹膜采集设备等条件下进行虹膜采集。有的虹膜识别系统甚至在虹膜识别之前，需要教授用户如何才能让虹膜采集仪获取适合的虹膜图像，使得虹膜识虹膜图像别系统正常工作。这一过程不仅耗时而且枯燥，反复采集虹膜图像使用户感到厌烦，因此，用户较少配合情况下的虹膜识别技术的呼声越来越高。 虹膜图像预处理 较少配合情况下，在降质虹膜图像中提取的虹膜特征的分类表征能力不理想。虹膜识别中的预处理算法的性能准确性尤为关键，直接影响虹膜匹配的准确性。 虹膜识别流程 虹膜识别主要分三个阶段：虹膜图像采集、虹膜图像预处理和虹膜特征提取与匹配。每个阶段对最终的识别效果的影响都至关重要。首先，虹膜采集得到虹膜图像。然后是预处理阶段，包括在虹膜图像中定位虹膜位置与内外边缘，检测虹膜区域中被眼睑、睫毛与高亮点遮挡的部分，归一化虹膜图像以及虹膜图像增强。最后是虹膜图像特征提取与匹配，在预处理后的虹膜图像上，提取能够唯
摘要 在当今信息化时代，如何精确鉴定个人的真实身份、保护信息安全，已成为一个急待解决的关键性问题。传统的身份认证极易伪造和丢失，难以满足急速发展的社会需求，目前最为便捷、安全的解决方案就是生物体识别技术。它不仅简洁快速，而且安全、可靠、准确。同时更易于配合网络和安全、监控、管理系统整合，实现自动便捷管理。虹膜识别是一种基于人体生理特征的生物体特征识别技术，与人体纹理、掌纹、脸相、音频、步频、血液等特征识别相比，具有唯一、高稳定、识别率高、检测方便等优点，因此虹膜识别技术己成为当前身份鉴别研究的热门领域。 本论文详细阐述了虹膜识别技术的研究背景和现状、虹膜生理结构和虹膜识别系统的构成。较深入的研究了虹膜识别算法，实现了三个步骤，即虹膜数字图像预处理、特征码提取和模式匹配。本论文的研究工作主要集中在对虹膜数字图像预处理的归一化和模式匹配两方面的研究。 在虹膜数字图像预处理的归一化过程中，采用一种基于Dangman橡皮片的辐射线段的归一化方式，将环型区域改变成为矩形区域。这种方式采用若千条线段表示两个非同心圆周之间的区域，只要设定这些线段上的点数就可以起到很好的归一化成果，并且仅出一种分析模型。更加定位搜索的效率，节约时间，简化定位的过程。采取Hough变换算子对虹膜进行精定位。 在特征提取及编码匹配过程中，本论文首先将归一化后的2D虹膜数字图像转换为1D灰度信号，从而减小了运算量;然后运用1D Gabor小波对构造的1D 灰度信号进行分析，选取一定尺度上的小波变换结果进行量化，生成二进制的特征向量，从而提高了虹膜识别技术的效率;最后通过改进的Hamming距离移位匹配，实现了识别中的旋转不可逆性。 本论文通过使用中科院自动化研究所的虹膜数据库(CASIA-IRISV1)的虹膜数字图像进行实验。经过一定工作量的科学实验对这一算法进行了验证。实验结果：本论文选取的CASIA-a中心波长为20像素效果最好。最好的模板大小为
虹膜识别原理 1 虹膜的结构和生理特点 人眼从外观图上看由巩膜、虹膜、瞳孔三部分构成。如图1所示。中心较黑的部分是瞳孔区，瞳孔随入射光线强度的变化，会产生收缩或扩张，从而牵动虹膜变化;两侧颜色较浅的部分是巩膜区(即通常所说的眼白);位于瞳孔和巩膜之间的区域即为虹膜，总体上呈现一种由里到外的放射状结构，虹膜与巩膜、瞳孔的边界均为近似圆形，是图像匹配时可以利用的重要几何信息。 图1 人眼外观图 虹膜在结构上分为四层，由内到外依次是:色素细胞沉积的上皮层、控制瞳孔缩放的肌纤维层、包含丰富毛细血管的基质层和结构较基质层更为致密的前界层(虹膜外部的可见部分就是指它，分为中心瞳孔区和环绕睫状层，形貌高度细节化，包含了极为丰富的信息)。虹膜表面高低不平，有皱壁和凹陷，凹陷又称隐窝。 近瞳孔处的皱壁特别显著，称虹膜皱壁或领状韧带，它是虹膜小动脉环的位置标志。虹膜后表面较平坦，由于虹膜内血管分布不均匀，使虹膜表面出现许多规则的放射形条纹。在近瞳孔边缘处，有一条租细不匀的黑边，是虹膜背面的色素
上皮层向前延伸的结果，此黑边当瞳孔扩大时变窄，瞳孔缩小时增宽，如图2所示。 图2 虹膜纹理结构图 虹膜纹理用于身份识别具有以下的生理和医学特征: (1) 虹膜纹理具有稳定性和不变性。人眼的虹膜是人体唯一的外部可见的内部器官，得到了眼睑和角膜的有效保护，在正常情况下几乎不可能受到外部损害; 而且，在人出生一年以后，在正常的社会生活环境中，除非发生病变，否则终生不再变化，具有可靠的稳定性。 (2) 虹膜纹理具有绝对的唯一性。每个人的虹膜都拥有独特的机构纹理，胚胎生物学界的科学家发现，虹膜的基本结构是由遗传基因决定的，不同的遗传基因决定了不同的虹膜基本结构，虹膜形成之前和虹膜发育期间的胚胎环境决定了虹膜的细微结构。可以这么说，自然界没有两个完全相同的胚胎环境。而且，新生儿的出生的第一年是虹膜色素细胞的发育沉淀期，新生儿不同的生长环境和不同的营养状况决定了不同虹膜在同一光线下表现出不同细微纹理:以上诸多条件的制约造成了一个人的左右眼或者即使是孪生子的虹膜也几乎不可能相同，因此从生物学的角度来说，人眼的虹膜纹理具有唯一性。
指纹识别、人脸识别技术正在趋于成熟，也正在被应用到更丰富的场景，逐渐改变我们生活的方方面面。但在大多使用场景中，很多人发现原来指纹可以复制，双胞胎、整容等因素又让人脸识别傻傻分不清楚……某种程度上对指纹识别、人脸识别的安全性提出了挑战。技术永远存在bug，那么要实现精准识别，还能通过什么样的不可替代的生物体特征？答案可能是虹膜识别。 人类一直有一个关于“精准身份识别”的梦想，人脸、指纹、虹膜这些不可替代的生物体特征陆续被技术所用。指纹识别、人脸识别的准确度受到质疑的时候，不得不提到虹膜识别。虹膜识别，可能是一项更具有安全性的技术。 一、什么是虹膜识别： 简单来说，人的眼睛结构由巩膜、虹膜、瞳孔三部分构成。虹膜是位于黑色瞳孔和白色巩膜之间的圆环状部分，是眼球中瞳孔周围的深色部分，其包含有很多相互交错的斑点、细丝、冠状、条纹等等细节特征。而平时我们常见的近视眼、白内障、红眼病对虹膜也完全不会造成破坏，这些特征决定了虹膜特征以及身份识别的唯一性。 虹膜识别技术则是人体生物识别技术的一种，被广泛认为是21世纪最具有发展前途的生物认证技术，可用于未来的安防、国防、电子商务等多种领域的应用。虹膜识别算法程序的开发者是一位名叫 John Daugman 的美国数学家，他被业内称作是虹膜识别算法理论的开创者。 二、虹膜识别技术受追捧的另一个因素是：安全 因为人眼的虹膜在出生 6 个月后即发育成熟，之后就会保持终生不变，更不会出现如指纹磨损、面容变化导致设备拒识本人的情况，而且眼球剥离人体后虹膜会随瞳孔放大而失去活性，很难被伪造。相较于指纹0.8%、人脸识别2%左右的误识率，虹膜识别误识率可低至百万分之一。 在国内，早期虹膜识别技术被广泛用于煤矿行业的考勤。西安中媒科技、北京中科虹霸是当时最大的两家虹膜识别设备提供商，前者的技术来源于西安交大，后者主要成员来自于中科院自动化所。它们都具备技术研发的基础，同时也做代理国外产品的生意，比如中媒科技就是LG在中国的最大代理商，后来中媒科技由于内部出现问题分支出两家公司：西安中虹智能科技、西安凯虹电子科技，同样是做代理。 三、国内的虹膜识别技术主要来源于中科院自动化所和上海交通大学图像所 它们分别衍生了前文所提到的中科虹霸和聚虹光电两家公司，这两家公司在虹膜识别技术的研究时间都超过10年，业内人士称之为：北中科，南聚虹。 国内虹膜技术的研发方向是针对东亚人的黑色虹膜识别，黑色虹膜由于纹理少，表面色素多，光线原因导致不稳定性又强等因素，是被虹膜识别理论创立者 Daugman 公认的最难识别的，这也决定着黑色虹膜在可见光下是不能看到的，必须用到红外光识别。中国恰恰又是黑色虹膜最大样本市场。所以，这两家目前在煤矿、电力、安全等领域都有落地的案例。 四、虽然目前来看，国内虹膜行业呈现的状态很混乱，行业不规范，但虹膜识别的应用场景却非常广阔，尤其是与医疗、社保、信用、金融相关涉及信息安全、身份验证的领域
华侨大学厦门工学院《信息安全技术》课程论文 题目：虹膜识别技术的研究与应用 专业、班级：通信工程X班 学生姓名：XXX 学号：120230XXXX 指导教师：XXX 分数: 2015 年XX月XX 日
《虹膜识别技术的研究与应用》 摘要 本文介绍了当前最有发展前景的生物特征识别技术，即虹膜识别技术，详细介绍了虹膜识别的主要步骤，虹膜图像的获取、预处理、特征提取与编码和分类。最后，针对虹膜识别技术存在的主要问题分析了虹膜识别的发展方向及应用前景。 关键词：虹膜识别；身份鉴别；生物特征 1.识别技术的简介 身份是指从行政法律或经济社会方面确定个人的地位或权利。身份识别就是验证个人的真伪，以防范冒名顶替者的违法犯罪活动。目前，身份识别主要靠各种证件(如身份证、智能卡等)、个人识别码(如口令、密码等)及生物特征识别。由于证件容易被剽窃、转移或丢失，识别码容易被忘记、破解，所以生物特征识别是目前最为方便与安全的识别技术。它不需要随身携带任何证件，记住任何密码，是一种方便、快捷、可靠的识别方法。生物特征识别是通过人体所固有的生理特征或行为特征对个人身份进行鉴定的技术。常见的生物特征有指纹、掌纹、虹膜、视网膜、脸形、声音、笔迹、DNA、人体气味等。其中，虹膜识别是一种重要的个人身份识别手段。 眼睛中心为瞳孔部分，虹膜位于巩膜和瞳孔之间，包含了最丰富的纹理信息。外观上看，虹膜由许多腺窝、皱褶、色素斑等构成，是人体中最独特的结构之一。虹膜作为身份标识具有许多先天优势。第一，唯一性，由于虹膜图像存在着许多
随机分布的细节特征，造就了虹膜模式的唯一性。英国剑桥大学John Daugman 教授提出的虹膜相位特征证实了虹膜图像有244个独立的自由度，即平均每平方毫米的信息量是3.2比特。实际上用模式识别方法提取图像特征是有损压缩过程，可以预测虹膜纹理的信息容量远大于此。并且虹膜细节特征主要是由胚胎发育环境的随机因素决定的，即使克隆人、双胞胎、同一人左右眼的虹膜图像之间也具有显著差异。虹膜的唯一性为高精度的身份识别奠定了基础。英国国家物理实验室的测试结果表明：虹膜识别是各种生物特征识别方法中错误率最低的。第二，稳定性，虹膜从婴儿胚胎期的第3个月起开始发育，到第8个月虹膜的主要纹理结构已经成形。除非经历危及眼睛的外科手术，此后几乎终生不变。由于角膜的保护作用，发育完全的虹膜不易受到外界的伤害。第三，非接触，虹膜是一个外部可见的内部器官，不必紧贴采集装置就能获取合格的虹膜图像，识别方式相对于指纹、手形等需要接触感知的生物特征更加干净卫生，不会污损成像装置，影响其他人的识别。第四，便于信号处理，在眼睛图像中和虹膜邻近的区域是瞳孔和巩膜，它们和虹膜区域存在着明显的灰度阶变，并且区域边界都接近圆形，所以虹膜区域易于拟合分割和归一化。虹膜结构有利于实现一种具有平移、缩放和旋转不变性的模式表达方式。第五，防伪性好，虹膜的半径小，在可见光下中国人的虹膜图像呈现深褐色，看不到纹理信息，具有清晰虹膜纹理的图像获取需要专用的虹膜图像采集装置和用户的配合，所以在一般情况下很难盗取他人的虹膜图像。此外眼睛具有很多光学和生理特性可用于活体虹膜检测。 2.虹膜识别技术的原理 2.1 虹膜识别的过程 虹膜识别通过对比虹膜图像特征之间的相似性来确定人们的身份，其核心是使用模式识别、图像处理等方法对人眼睛的虹膜特征进行描述和匹配，从而实现自动的个人身份认证。虹膜识别的主要步骤包括虹膜图像的获取、预处理、特征提取与编码和分类。 2.2 虹膜图像获取 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
基于 UWB 的人员精确定位系统 解决方案 2019 年12 月
一、系统介绍 “矿山安全避险六大系统”中人员定位系统解决方案是人员的硬件设备和配套软件平台，其主要特点是将目前国际上最先进的UWB定位技术及数据采集、无线通讯功能集成到同一个分站设备中，实现了人员定位、通讯联络两网合一，同时通过光纤统一传输至数据中心，后台软件将所有数据分别解析成各个系统能识别的数据并由各个子系统呈现，实现矿山井下高精度定位、无线网络覆盖，为监管单位及企业了解、管理和调度井下的人员、设备及资源提供了可视化操作界面、强大的数据支撑、分析管理和预警处理平台。为加强日常生产调度、安全监管与应急救援等，保证矿井安全生产和提高工作效率，煤矿井下应安装一套人员定位管理系统。以实时了解井下作业人员的流动情况、了解当前井下人员的准确数量及分布情况。另外，作为矿井人员考勤系统，统计与考核下井人员的出勤情况，并能生成相关报表，供管理使用。 1.1、定位技术发展历程 定位技术用于获取点空间信息或监测其变化，并辅助地理信息系统用于空间 数据的显示、分析和处理。 定位技术应用于矿山行业已经经历了 3 次重大的发展，分别如下： 1）基于 RFID 的考勤技术：该项定位技术在工矿行业早期市场占有率较大，但受技术体制的限制，仅仅能实现特定区域的“出入”考勤功能。 2）基于 ZigBee/Wi-Fi 场强式的区域定位技术：该项定位技术能实现一定范围及一定精度的定位，但因为无线射频信号的场强大小易受环境、巷道条件、遮挡以及设备的一致性等因素影响，造成了分站接收的标识卡场强值误差较大，所以定位精度较差，实际使用效果一般。 3）基于 UWB 的飞行时间的精确定位技术：采用基于时间测量机制的定位算法，测量精度将达到 1cm，而实际使用中，由于前端多路径到达波检测、时间偏差等原因影响，误差可以控制在 20cm 左右；在测量距离上，只要信号到达，就可以利用信号测距，考虑井下设备发射功耗限制，一般覆盖半径设计为 200m 左右。
1 天津市公安局虹膜识别安全系统 解决方案
目录 天津市公安局虹膜识别安全系统 解决方案 3 目录 第1章 方案概述 (5) 第2章 背景分析 (6) 2.1 项目背景 (6) 2.2 需求描述 (6) 第3章 方案设计 (8) 3.1 方案分析 (8) 3.1.1 设计思路 .............................................................................................................. 8 3.1.2 设计原则 .............................................................................................................. 8 3.1.3 设计依据 .. (9) 3.2 技术分析 (10) 3.3 架构设计 (11) 3.3.1 系统拓扑图.......................................................................................................... 11 3.3.2 工作流程图 (12) 3.4 系统设计 (12) 3.4.1 系统组成 ............................................................................................................ 12 3.4.2 技术参数 ............................................................................................................ 14 3.4.3 虹膜系统管理软件 .............................................................................................. 16 3.4.4 流程步骤介绍 ..................................................................................................... 17 3.4.5 技术核心 (17) 第4章 系统分析 (19) 4.1 系统主要特点 (19) 4.2 系统稳定性 (19) 第5章 方案实施 (20) 5.1 实施策略 (20) 5.2 项目管理策略 (20) 5.3 组织方式 (21) 第6章 技术支持、售后、培训和服务 (23) 6.1 技术支持 (23) 6.2 产品培训 (24)
虹膜识别技术原理_虹膜识别技术优缺点 虹膜是一种在眼睛中瞳孔内的织物状各色环状物，每一个虹膜都包含一个独一无二的基于像冠、水晶体、细丝、斑点、结构、凹点、射线、皱纹和条纹等特征的结构，据称，没有任何两个虹膜是一样的。虹膜识别技术是人体生物识别技术的一种。 虹膜识别技术是基于眼睛中的虹膜进行身份识别，应用于安防设备（如门禁等），以及有高度保密需求的场所。例如，在好莱坞大片中，通过扫描眼睛视网膜开启保密房间或保险箱的炫酷场景，大家一定还记忆犹新吧！使用虹膜识别技术，为需要高度保密的场所提供了高度安全保障。下面介绍虹膜识别技术原理及虹膜识别技术优缺点。 虹膜识别技术原理虹膜是瞳孔周围的环状颜色组织，它有丰富而各不相同的纹理图案，构成了虹膜识别的基础。虹膜识别技术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。理论上找到两个完全相同的虹膜的概率是120万分之一。这也是目前已知的所有生物识别技术中最为精确的。 虹膜识别就是通过对比虹膜图像特征之间的相似性来确定人们的身份。虹膜识别技术的过程一般来说包含如下四个步骤： 1．虹膜图像获取 使用特定的摄像器材对人的整个眼部进行拍摄，并将拍摄到的图像传输给虹膜识别系统的图像预处理软件。 2．图像预处理 对获取到的虹膜图像进行如下处理，使其满足提取虹膜特征的需求。 虹膜定位：确定内圆、外圆和二次曲线在图像中的位置。其中，内圆为虹膜与瞳孔的边界，外圆为虹膜与巩膜的边界，二次曲线为虹膜与上下眼皮的边界。 虹膜图像归一化：将图像中的虹膜大小，调整到识别系统设置的固定尺寸。
详解指纹识别声音识别虹膜识别等六种生物识 别技术原理 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
所谓生物识别技术就是，通过计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等高科技手段密切结合，利用人体固有的生理特性，（如指纹、脸象、虹膜等）和行为特征（如笔迹、声音、步态等）来进行个人身份的鉴定。 生物识别技术主要是指通过人类生物特征进行身份认证的一种技术，人类的生物特征通常具有唯一性、可以测量或可自动识别和验证、遗传性或终身不变等特点，因此生物识别认证技术较传统认证技术存在较大的优势。 指纹识别 原理 指纹是手指末端正面皮肤上凸凹不平产生的纹路。尽管指纹只是人体皮肤的小部分，但是，它蕴涵着大量的信息。指纹特征可分为两类：总体特征和局部特征。总体特征指那些用人眼直接就可以观察到的特征，包括基本纹路图案、模式区、核心点、三角点、式样线和纹线等。基本纹路图案有环形、弓形、螺旋形。 局部特征即指纹上节点的特征，这些具有某种特征的节点称为特征点。两枚指纹经常会具有相同的总体特征，但它们的局部特征——特征点，却不可能完全相同。指纹上的特征点，即指纹纹路上的终结点、分叉点和转折点。 指纹识别技术通常使用指纹的总体特征如纹形、三角点等来进行分类，再用局部特征如位置和方向等来进行用户身份识别。 通常，首先从获取的指纹图像上找到“特征点”（minutiae），然后根据特征点的特性建立用户活体指纹的数字表示——指纹特征数据（一种单向的转换，可以从指纹图像转换成特征数据但不能从特征数据转换成为指纹图像）。 由于两枚不同的指纹不会产生相同的特征数据，所以通过对所采集到的指纹图像的特征数据和存放在数据库中的指纹特征数据进行模式匹配，计算出它们的相似程度，最终得到两个指纹的匹配结果，根据匹配结果来鉴别用户身份。由于每个人的指纹不同，就是同一人的十指之间，指纹也有明显区别，因此指纹可用于身份鉴定。 优点 1）指纹是人体独一无二的特征，并且它们的复杂度足以提供用于鉴别的足够特征。 2）如果想要增加可靠性，只需登记更多的指纹，鉴别更多的手指，最多可以达到十个，而每一个指纹都是独一无二的。 3）扫描指纹的速度很快，使用非常方便。 4）读取指纹时，用户必须将手指与指纹采集头互相接触，与指纹采集头直接接触是读取人体生物特征最可靠的方法，这也是指纹识别技术能够占领大部分市场的一个主要原因。 5）指纹采集头可以更加小型化，并且价格会更加低廉。 缺点 1）某些人或某些群体的指纹因为指纹特征很少，故而很难成像。 2）过去因为在犯罪记录中使用指纹，使得某些人害怕“将指纹记录在案”。然而，实际上现在的指纹鉴别技术都可以保证不存储任何含有指纹图像的数据，而只是存储从指纹中得到的加密的指纹特征数据。 3）每一次使用指纹时都会在指纹采集头上留下用户的指纹印痕，而这些指纹痕迹存在被用来复制指纹的可能性。
虹膜识别系统 一、虹膜识别技术简介 虹膜识别技术通过对比虹膜图像特征之间的相似性来确定人们的身份，其核心步骤是使用模式识别、图像处理等方法对人眼睛的虹膜特征进行描述、匹配和分类，从而实现自动的个人身份认证。 虹膜作为身份标识具有许多先天优势： 唯一性： 虹膜的形态由DNA以及胚胎发育过程的随机干扰而定，所以每个人都具有独一无二的虹膜纹理。 稳定性： 虹膜从婴儿胚胎期的第3个月起开始发育，到第8个月虹膜的主要纹理结构已经成形，此后几乎终生不变。 非接触式采集： 虹膜是一个外部可见的器官，不必紧贴采集装置就能获取合格的虹膜图像。
下表为虹膜识别技术与其它生物识别技术的比较： 二、海一电子虹膜识别技术 河南海一电子致力于生物识别技术研究，拥有顶尖、先进的人像生物识别技术、虹膜识别技术；准确度高，识别速度快，成功应用于各个行业的个人身份认证应用。 虹膜识别技术特点： 可靠性 虹膜识别系统的识别精度和速度都处于国际领先水平，可以抵抗戴眼镜、光照变化、睫毛眼皮遮挡等影响。识别算法在所有公开的测评数据上进行测试都得到了优异的性能表现。 活体判别 虹膜识别系统具有活体判别功能，可以辨别假冒和伪造的虹膜图像输入并进行报警，适合于安全性要求高的应用场合。 快速 虹膜识别算法的采集时间少于0.15秒. 比对速度可以达到600,000虹 膜/秒（1:N模式）。
独特性 最虹膜识别算法解决和克服了目前市场上其他优秀虹膜识别算法的缺点和局限。 容错性 可以在多种照明噪音环境有效探测和采集虹膜，较窄的眼睑和凝视远方的眼部图像也可以用。 安全性 特征模板进行加密处理，充分保护用户的隐私权。 生物识别技术联合认证 可以同时提供指纹识别、人脸识别、虹膜识别等多项技术，由此，为客户提供了多技术融合的可能性和便利。 三、虹膜识别门禁系统 四、虹膜身份认证产品应用 海一电子公司的虹膜识别产品，拥有优异的性能、极高的可靠性，可广泛应用于矿山、银行、部队、狱政、计生等多个领域，为用户提供可靠的个人身份识别认证。
虹膜识技术的主要系统目前影响力较大的虹膜识别系统主要有Daugman系统、Wildes系统、Boles系统和中科院虹膜系统。 1、Daugman系统 目前国际上很多虹膜识别产品都使用了英国剑桥大学的Daugman博士提出的虹膜识别算法。算法中利用积分微分算子(Integro-differentialoperator)检测虹膜的内外圆边界： 滤波后提取相位信息，并将所得到的相位信息量化为二值的虹膜编码，共计2048比特。利用两幅虹膜图像所得到的二值编码间的归一化海明距离作为相似形度量对虹膜进行比对识别。
此系统也采用了一种比较简单、直观的方法解决了虹膜纹理的旋转性问题。原虹膜纹理的旋转对应着归一化后的左右平移，所以Daugman采用将虹膜编码左右平移较少的位数后分别比对，找出其中最小的海明距离作为两个虹膜之间的相似性度量。 2、Wildes系统 Wildes系统与Daugman系统进行对比，采用了不同的识别过程。首先，利用扩展的Hough变换进行虹膜内外圆的检测。在克服虹膜的平移、缩放和旋转问题上，采用了图像配准的方法，而没有将其归一化到统一的矩形区域内。 Wildes认为仅采用2048比特的编码来表示虹膜的纹理特征可能包含的信息量过少，所以其系统中的数据量较大。他提出利用各向同向的高斯-拉普拉斯滤波器： 在不同分辨率下对图像进行滤波之后，逐次进行1/2采样，得到不同尺度的数据构成4层金字塔结构，利用这些数据作为虹膜识别的特征。最后使用Fisher分类器进行分类。 3、Boles系统 Boles利用小波变换的过零点和两个连续过零点之间的小波变换的积分平均值来表示虹膜特征。在对虹膜纹理图像编码前，先沿着以虹膜中心为圆心的同心圆对虹膜图像采样，
虹膜识别技术的应用与发展 虹膜识别技术是一种生物特征识别技术，本文在分析其研究现状、识别流程的基础上，简单的介绍了虹膜图像的获取、图像预处理、虹膜定位、虹膜图像的归一化与增强、特征提取与匹配、比较等主要内容。 标签图像预处理；虹膜定位；虹膜识别；Hough 变换 21 世纪是信息技术、网络技术的世纪，也是人类摆脱传统技术的束缚，越来越自由的世纪。在这个以信息、自由为特点的世纪里，生物认证技术作为20世纪末期才开始蓬勃发展的高新技术，必将在社会生活中占据越来越重要的位置，从根本上改变人类的生活方式。虹膜、指纹、DNA 这些人体本身的特点，将逐步取代现有的密码、钥匙，成为人们习惯的生活方式。同时，最大限度地保证个人资料的安全，最大限度地防止各种类型的刑事、经济犯罪活动。而以虹膜为特征的身份识别技术被认为是最有前途的生物特征识别技术之一。 本章主要介绍虹膜识别的发展历史及其现状、虹膜识别的优缺点以及虹膜识别的应用前景 1 虹膜识别技术 虹膜位于人眼的瞳孔与眼白之间，是眼睛中一片具有色素沉着的能收缩的环形薄膜，即俗称的黑眼仁部分。虹膜识别技术是基于眼睛虹膜信息的生物识别技术。对于每个人来说，虹膜的结构各不相同，并且这种独特的虹膜结构在人的一生中几乎不发生变化。眼科学家和解剖学家经过大量的观察发现虹膜具有独特的结构，即便对于同一个人，左眼和右眼的虹膜区别也是十分明显的，而且自童年以后，虹膜在人的一生中所发生的变化十分微小。同时发育生物学界的科学家们发现，尽管虹膜的基本结构是由内在的遗传基因决定的，但是外部的环境却对虹膜独特的细微结构起着决定性作用。这种外部环境是指在生命初期，虹膜形成之前的胚胎发育环境。因此，自然界不可能出现完全相同的两个虹膜。发育生物学家通过大量观察发现当虹膜发育完全以后，它在人的一生中是稳定不变的，因而具有稳定性。另外，由于虹膜的外部有透明的角膜将其与外界相隔离，因此发育完全的虹膜不易受到外界的伤害而产生变化。虹膜的上述特点构成了虹膜作为身份鉴别的物质基础。 虹膜作为重要的身份鉴别特征，与其它的生物识别技术相比，具有很好的发展前景，这主要基于以下几方面原因: 1.1 虹膜就像指纹，具有随机的细节特征和纹理图像，而且这些特征在人的一生中均保持相当高的稳定性，因此虹膜成了天然的“光学指纹”。 1.2 虹膜具有内在的隔离和保护能力。