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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)
目录
4 天津市公安局虹膜识别安全系统 解决方案
6.3 售后服务 (24)
第7章 公司简介 (26)
7.1 公司介绍 (26)
7.2 企业里程碑 (27)
7.3 核心团队 (28)
7.4 发展战略 (29)
7.5 企业管理 (30)
第1章 方案概述
天津市公安局虹膜识别安全系统 解决方案 5 第1章 方案概述
本方案结合武汉虹识技术有限公司自主开发的虹膜识别系统，针对天津市公安局现有的管
理系统进行升级和改造，旨在从根本上完善解决公安系统对城市街头犯罪和刑事案件的精
确辨别处理问题，并借力现代高科技生物识别技术，增强该系统核心数据和关键设备的安
全级别，简化管理流程，提升管理和安防体系的身份验证效能。同时，承蒙天津市公安局
各级领导的支持和关心，基于该方案，武汉虹识技术有限公司将积极配合当地相关职能部
门参与方案实施和建设，以共同促进当地管理系统信息化改革和安防建设。
按照公安机关大力开展公安科研项目攻关及公安实战应用科技手段建设的要求，结合公安
实战需求，项目拟采用自主创新的高精度虹膜识别算法和大规模生物特征识别框架来研发
基于云计算的高速虹膜生物特征采集设备及识别系统，并逐步建立犯罪人员虹膜数据库，
重点打击谎报身份、伪造身份的街头犯罪嫌犯；对于二次犯罪人员、吸毒复吸人员做精准
识别。
第2章 背景分析
天津市公安局虹膜识别安全系统 解决方案 6
第2章 背景分析
2.1 项目背景
近年来，城区街头刑事犯罪案件多发，在刑事发案总数中占很大比例，其现实危害性及严
重性有目共睹。从近年来的发案情况分析，街头发案不仅呈逐年上升趋势，且表现出以下
几个特点：
1) 所占比例较大，成为影响社会治安的重要因素之一。
2) 被侵害对象广泛，群众反映强烈。老人、妇女、青少年、中小学生、上班族等社会各
阶层均在受害者之列。其中，诈骗案件以针对中老年人和妇女为主；抢劫和抢夺案件
以针对路边行人为主；伤害案件以针对中小学生和青少年为主
3) 发案的突然性和随意性强，给打击防范工作带来较大难度。作案主体的不固定性，人
员构成较为复杂，谎报身份、伪造身份的现象时有发生。
4) 作案主体多为惯犯。二次犯罪的概率大，存在一定的流窜性。由于各地信息不能及时
共享，给立案、量刑带来一些不便。
2.2 需求描述
按照公安机关大力开展公安科研项目攻关及公安实战应用科技手段建设的要求，结合公安
实战需求，项目拟采用自主创新的高精度虹膜识别算法和大规模生物特征识别框架来研发
基于云计算的高速虹膜生物特征采集设备及识别系统，并逐步建立犯罪人员虹膜数据库，
重点打击谎报身份、伪造身份的街头犯罪嫌犯；对于二次犯罪人员、吸毒复吸人员做精准
识别。
该项目的顺利实现将对公共安全行业技术进步具有非常重要的作用和意义：
1. 解决了指纹和脸型身份识别不准确和不可靠的难题
第2章 背景分析
7 天津市公安局虹膜识别安全系统 解决方案 指纹识别在公安系统已有应用，特别是在刑事破案中应用非常广泛，由于指纹的特征
点有限以及受被录入人配合程度的影响造成在后期大规模比对中造成很大的误差，导
致一个指纹信息比对完成后多个匹配者出现，无法实现准确唯一的身份识别；由于面
部受环境照明的影响较大导致脸型识别在全天候条件下非常困难，由于面部易于伪装
和随着年龄的增长会逐渐变化导致很高的错误识别率。本项目研发的高精度虹膜识别
技术由于其具有从婴孩起终生不变的高稳定性、240个识别自由度的高可靠性和非侵
入非接触识别等独特优势能够替代指纹和脸型实现准确而可靠的个体身份识别。
2. 实现了从集中式定点识别到分布式现场识别的转变
现有的警用身份识别设备几乎都固定式的，在现场抓到的嫌犯需要带回警局才能进行
身份识别，这大大降低了对嫌犯的身份鉴定效率。该设备的普及将让警务人员可全天
候在任何时间、任何时候和任何场合对有关嫌犯进行布控和盘查，极大地提高了识别
效率。
3. 为推动虹膜识别技术在国家居民身份证工程中的推广应用奠定基础
由于虹膜比指纹的精确度高两个数量级，在大规模的一对多比对识别中错误识别率接
近于零，在居民身份证工程具有很强的推广前景，印度和墨西哥将推出虹膜身份证，
目前已经注册虹膜的居民数已达5亿，美国和智利等国家正在考虑将虹膜纳入下一代
身份证系统。我国的人口众多，在如此规模的身份认证中，虹膜识别的优势非常明显，
该项目的顺利完成为我国在居民身份证中推广虹膜技术奠定坚实的基础。
第3章 方案设计
天津市公安局虹膜识别安全系统 解决方案 8
第3章 方案设计
3.1 方案分析
随着人们对安全问题的日益重视，基于生物特征的身份识别技术逐渐受到了广泛的关
注。而虹膜这种生物特征，由于其唯一性、稳定性、非接触性和高防伪特性，成为了
生物特征识别领域的一个研究热点。作为一个应用性很强的研究课题，虹膜识别正从
实验室走向社会应用。随着应用范围的扩大，在使用者不断增加的情况下，虹膜数据
库的规模也在不断的扩大，此时进行一对多识别所需的时间也随之不断增加。虹膜分
类技术将有效降低数据库搜索的时间，对提高虹膜识别系统的整体性能和实用性起着
至关重要的作用。
3.1.1 设计思路
根据我国信息化建设的高速发展，互联互通网络的覆盖，实现信息资源共享，建立功
能完备的信息化体系越发显得重要。而虹膜技术作为身份认证，强化信息管理的最优
技术对提高监管安全水平，减少冗余工作环节，优化工作程序，提高工作效率将发挥
重要作用。在生物识别领域，虹膜识别是公认最精确，最安全的识别技术。而通过将
犯人的虹膜信息纳入档案内容，形成身份信息数据库不但强化对社会治安的危险群体
控制，还可以实现信息资源共享，最大限度上的发挥公安安全管理的优势。
3.1.2 设计原则
虹膜识别安全系统作为今后本省以及全国的一流样板工程，省市各级领导都非常重视
其工程的建设，使之成为公共安全技术应用的典范，并起到示范、引导的作用。
此系统属于非生产性固定资产投资，所以系统方案设计时必须从公安刑侦的结构和布
局出发，结合实际使用需求，以及国内外技术发展现状和方向进行建设。
第3章 方案设计
天津市公安局虹膜识别安全系统 解决方案 9 使用先进性
智能化：在系统中采用的产品和系统必须具有智能特征，前端设备与系统必须有良好而且
可靠的通讯能力，能够对虹膜数据进行自动查重和虹膜自动识别。
简易化：在整个系统中的产品和软件，必须应用具有良好的人机界面，使操作人员能方便
地学习和操作，系统的前端产品和系统软件均有良好的学习型和操作性，在略通电脑操作
的情况下通过简单培训能掌握系统的要领，达到能完成任务的水平。
网络化
在计算机网络技术高度发展和广为应用的今天，设计完成的系统中所采用的产品和软件，
必须应用计算机网络技术。可扩展性，系统设计时，应对需要实现的功能进行合理的配置，
并且这种配置具有可以良好的兼容性和较低的成本扩展性。
可靠稳定性
系统运行可靠，要求从计算机的配置到系统的配置、前端设备的配置都要仔细考虑，对所
有的设备进行认真的可靠性认证。在实际运行中，即使系统的故障率非常低，也会因为各
种意想不到的原因而出现问题。所以在系统设计时，已经考虑到要对数据进行便捷的保存
和快速恢复。
可升级维护
在设计系统中，我们选用产品和系统，已充分考虑系统升级和维护问题，对系统软件提供
免费升级承诺，升级简单易懂，不需要繁复的操作和专门的技术。
3.1.3 设计依据
《智能建筑设计标准》（GB/T 50314-2000)
《建筑智能化系统工程设计标准》（DB32/191-1998)
《城市住宅建筑综合布线系统工程设计规范》（CECS/119-2000)
《建筑与建筑全综合面线系统工程设计规范》（GB/T50311-2000)
第3章 方案设计
10 天津市公安局虹膜识别安全系统 解决方案
《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92)
《系统接地的型式及安全技术要求》（GB14050-93)
《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94)
《安全防范工程验收规则》（GA/T308-2001)
《防盗报警轻制器通用技术条件》（GB12663-90)
《入侵探测器通用技术条件》（GB10408-1-89）
《安全防范系统通用图形符号》（GA/T74-94)
《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94)
《消防联动控制设备通用技术条件》（GB 16806-1997)
《火灾自动报警设计规范》（GB50116-98)
3.2 技术分析
本项目的总体目标是研发一套服务于公安实战的警用虹膜生物特征采集及身份识别系统，
包括前端固定式的采集终端、分布式移动采集终端，客户端识别软件、服务端云计算服务
器、服务端高速比对引擎，逐步建立虹膜信息数据库。该系统使用自主创新的大规模虹膜
生物特征识别框架，具有识别精度高（FRR<0.0000001,FAR<0.001）、比对速度快（160,000
次/秒以上）、注册方便（<20秒/人，实际统计数据），全天候、全方位使用等优点，重
点打击慌报身份、伪造身份的街头犯罪嫌犯；对于二次犯罪人员、吸毒复吸人员做精准识
别。
第3章 方案设计
天津市公安局虹膜识别安全系统 解决方案 11 3.3 架构设计
3.3.1 系统拓扑图
第3章 方案设计
12 天津市公安局虹膜识别安全系统 解决方案
3.3.2 工作流程图
3.4 系统设计
3.4.1 系统组成
虹膜采集相机
第3章 方案设计
天津市公安局虹膜识别安全系统 解决方案 13 虹膜采集相机用于虹膜图像的抓取，使用精密的光学镜头和高感光度的1/2”, 百万像素的
近红外CMOS 成像芯片，采用世界一流的加工和制造工艺，融合武汉虹识自主研发的光
学照明系统，保证抓取到最清晰的虹膜图像。
虹膜采集硬件加速器
对于大规模生物识别系统，在精确度和高效性的前提下，虹膜图像的分析提取运算量十分
庞大，仅仅依靠普通的电脑CPU ，处理速度在1~2帧/秒，使用硬件加速器可以将复杂的
分析处理工作通过专用的硬件计算，大大提高虹膜采集的速度和效率，在使用采集硬件加
速器的条件下，可以提高10~15倍速度，达到15~30帧/秒。
虹膜注册识别系统
虹膜注册识别系统包括：虹膜采集组件、虹膜分析提取组件、虹膜编码组件、虹膜存储组
件和虹膜比对组件。
使用虹膜采集软件必须得到武汉虹识技术有限公司授权，授权方式通过购买武汉虹识技术
有限公司提供的授权证书(License)。为了保证高度的安全性和可维护性，授权证书为”单
设备单固定用户证书”（single computer single fixed user License ）,即每个授权证书只能
对一台电脑或者设备授权，在通过授权的电脑上由一个用户操作使用软件。如果需要支持
多用户，需要另外购买用户授权。
用户授权有两种方式：
固定式用户授权(fixed user License)：通过这种方式授权的用户，只能在固定的某一台授
权电脑或者设备上使用软件。
流动式用户授权(float user License)：通过这种方式授权的用户，可以在任意的授权电脑
或者设备上使用软件。
虹膜数据库软件
第3章 方案设计
14 天津市公安局虹膜识别安全系统 解决方案
虹膜数据库软件运行在数据服务器端，保存相应的虹膜模板数据和对应的个人身份信息，
在保证比对速度<1秒的条件下，最大数据库容量达到50,000个虹膜模板。
虹膜比对引擎
虹膜比对引擎运行在服务器云端，使用武汉虹识自主研发的高速虹膜比对算法，结合云计
算技术，提供高效、可靠的虹膜比对服务。
比对速率达到2,500次/秒/核心。达到这个性能至少需要运行在Inter XeonE5-4657
2.4GHz 的处理器上。
虹膜比对硬件加速器
虹膜比对硬件加速器能加速比对服务，配合比对引擎同时使用，在比对引擎和硬件加速器
的协同处理下，比对速率达到10,000次/秒/核心。以50,000个模板计算，需要5核，可
以达到1秒的比对速度，考虑到并发性，按同时处理3个服务请求计算，推荐使用15核
处理器。
虹膜系统管理工具软件
系统管理工具软件运行在服务端，对服务器的运行、参数进行配置和管理，对终端进行授
权和管理。
3.4.2 技术参数
桌面固定式虹膜注册比对一体机
第3章 方案设计
天津市公安局虹膜识别安全系统 解决方案 15
1)
误识别率：单眼识别100万分之一以下，双眼识别10亿分之一以下； 2)
虹膜识别时间0.1秒，虹膜识别时间单眼识别小于1秒；单眼虹膜注册时间小于3
秒；
3)
声光引导无接触式识别距离30CM ； 4)
工作环境温度-20℃～+60℃； 5)
景深：1CM ； 6)
分辨率：1280X1024。 7) 接口：SD 卡/网络 单眼虹膜相机
第3章 方案设计
16 天津市公安局虹膜识别安全系统 解决方案
1)
采集距离：10-15CM 2)
景深：1CM 3)
红外照明波长：850nm 4)
分辨率：1280X1024 5)
像素尺寸：6.2μm*6.2μm 6) 接口：USB
3.4.3 虹膜系统管理软件
系统管理工具软件运行在服务端，对服务器的运行、参数进行配置和管理，对终端进行授
权和管理。
系统基本功能介绍
虹膜注册：注册包括姓名，性别，出生日期，国家，省份，地址，犯罪记录和虹膜图像等
具体信息。同时支持身份证读取信息功能。
数据库设置：系统自带Mysql 数据库，用户只要连接数据库即可进入注册界面进行登记注
册。
虹膜比对：采集用户虹膜图像和数据库中的虹膜数据进行比对，如果用户已存在，比对完
成将提示并显示相关资料和犯罪信息等。如果比对检索不到，将可以进行用户注册登记，
并备份到数据库。
用户编辑：可随时对数据库中的信息进行编辑，并同步到各个分点，实现信息共享。
比对方式：系统支持1:1和1：N 比对方式，既可以一对一进行信息确认。还可以通过采
集用户虹膜图像和数据库中的数据进行匹配。
记录导入导出：工作人员可以对比对信息进行导出，打印报表。同时支持数据导入功能。
第3章 方案设计
天津市公安局虹膜识别安全系统 解决方案 17 照片导入：支持USB 导入人员照片功能。
系统对接：提供系统接口，方便与其他系统进行对接。
3.4.4 流程步骤介绍
1) 安装虹膜识别设备和服务器客户端。
2) 开启虹膜识别系统，连接虹设备和服务器数据库。
3) 工作人员通过1：N 从虹膜设备上采集犯罪嫌疑人虹膜图像，系统能够自动从数据库
中检索，判断是否数据是否已登记，如果没有犯罪数据，工作人员可以创建犯罪信息
进行保存。
4) 创建新的犯罪信息，可以先录取虹膜图像，身份信息通过身份证进行读取，也可手动
录入。
5) 工作人员可编辑犯罪嫌疑人的犯罪信息，并同步保存到数据库。
6) 犯罪嫌疑人照片支持U 盘导入，并可以滚动查看。
7) 支持打印功能，工作人员根据需要，统计和导出犯罪数据。
8) 提供系统接口，支持和其他系统数据对接。
3.4.5 技术核心
1. 高速虹膜注册比对一体机
采用人眼动态跟踪和虹膜动态抓取的方法。利用基于机器学习的HAAR 的适应性提
升效能的叠层分类器主动追踪人眼和虹膜位置；利用软件算法实现聚焦控制：抓几
幅图片，取像素均值以减少噪音，然后利用傅立叶变换得到高频和低频的能量比值，
能量比值越高，焦点越准确。对焦完成后，抓取虹膜图像。由于该方法能主动追踪
第3章 方案设计
18 天津市公安局虹膜识别安全系统 解决方案
人眼位置，对人眼在视区的位置并没有限制，从而避免了传统的利用固定窗口才能
获取虹膜图像带来的麻烦，大大缩短了虹膜图像获取时间。
2. 快速而精确地虹膜分割
采用梯度和灰度积分模板匹配的方法来实现快速和精确的虹膜分割。该方法以区域
为单位对边界进行二维划分，即使一维线性边界不明显，但只要区域内的总体差异
存在，其边界也是很明显。这种用面来代替点和线的方式对没有明确边界的虹膜图
像也可进行很好的分割。对于非理想图像,该算法的分割特性也很好，这极大的降低
了对前端虹膜像机的设计要求并同时降低了系统使用难度。
3. 具有高度鲁棒性的虹膜编码
采用二维盖革滤波器在频域内利用像素幅度和相位角的双重信息对虹膜进行特征编
码，进而构成虹膜特征矢量。得到的数据结构包含了更多的信息：虹膜和瞳孔半径
的关系、眼皮及数据分割曲线的特征参数等。这些信息虽然只具备少量的生物信息
特征，但是它们对比较的结果可以产生直接的影响，因此也用于比对结果的统计分
析。
4. 高速、大规模比对引擎
考虑到盖革滤波器输出的临近点的相位相似性及差异影响到比对结果，设计了基于
相位一致性密度函数（Phase Coincidence Density Function ，简称PCDF ）来代替
汉明距离（Hamming Distance, 简称HD ）。PCDF 的输出值用来确定一个权重给
特定的比对区域；函数值越大，权重越大，该区域在比对中的作用更大；对那些利
用HD 无法比对的区域，PCDF 也能给出一个权重，因此该区域也参与比对，参与
比对的信息越多，比对越精确。该方法充分利用了虹膜结构更多的本征信息，提高
了分类质量，增强了命中率，增强了识别准确率。设计专业的比对引擎，使用云计
算技术，提供高速、大规模（500,000以上模板）的比对。
第4章 系统分析
天津市公安局虹膜识别安全系统 解决方案 19 第4章 系统分析
4.1 系统主要特点
本系统进出身份验证终端采用目前最先进的识别技术产品-虹膜生物识别设备，其识
别精度是指纹识别的6-10倍，误识率不到指纹的千分之一，拒识率不到到指纹的十
分之一，故障率平均不到指纹的十分之一，识别速度为指纹的5-10倍，因此虹膜技
术是最为理想的选择对象。
4.2 系统稳定性
此方案提供的门禁管理系统具有极高的性价比，并提供各种开放接口，可修改以适
应各种应用环境。产品以其优越的产品性能价格，灵活的系统，简单实用的软件，
超越同类进口产品，我们为客户提供完整，可靠性，安全性高的无接触智能虹膜管
理系统，并提供友好的操作界面和开放接口，以方便其它应用系统的对接。
第5章 方案实施
天津市公安局虹膜识别安全系统 解决方案 20
第5章 方案实施
5.1 实施策略
基于非接触式虹膜识别安全系统的解决方案整体实施策略如下图所示：
5.2 项目管理策略
该解决方案涉及的项目范围包括：项目启动、调研与分析、系统设计、安装试用、
系统测试、系统运行、项目验收及系统维护等内容。
从最终验收通过之日起，需求提供方为需方提供一年的免费系统维护服务。维护
期内保证提供7×24 小时服务响应；系统出现故障时，维护工程师应在第一时间
远程解决故障，如无法远程解决，需在24小时内赶到现场。
为了确保项目成功和顺利，在项目负责人员里面，方案将设置具有大型项目管理
经验的，对项目全程进行督导和管理的项目经理一名和技术负责人两名，对项目
建设和实施工作中出现的管理、协调和技术问题及时沟通，提出具体的意见和解
决方案并负责督促落实。在项目执行期间原则上对既定项目组成员不作调整，如
第5章 方案实施
21 天津市公安局虹膜识别安全系统 解决方案 确有特殊情况需要作出人员变动，方案将按照适当程序申请，经项目监理书面同
意后方可调整。
5.3 组织方式
本项目的组织方式建议如下：
1) 总体结构
项目组将成立专门的组织机构来为本项目服务，其中包含需方提供的客户代表，
以进行过程督导来保证项目顺利实施。
2) 项目领导组
● 负责商务上的沟通和指示贯彻，实施对项目各小组的日常督导和管理；
● 负责整体运维、审定和检查项目中的立项材料、实施材料、报告材料和结算
材料；
● 负责与项目组各负责人定期的沟通和交流，对各组具体实施进度把控；
● 协调和落实项目中的主要资源和项目资金的投入；
● 定期听取和收集项目阶段进展情况的汇报，负责协调和解决项目的重大问题；
● 审核、公布项目组整体工作报告，对项目实施的总体结果负责；
● 负责项目验收，跟进验收事项并及时解决验收问题。
3) 项目管理组
● 负责整个项目的计划执行和管理；
● 负责项目的人力资源调度、风险管理、质量管理；
● 负责项目的范围管理、时间管理、成本管理、沟通管理；
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。
人脸识别巡更系统设计 方案 YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】
动态人脸识别巡更系统 设 计 方 案 北京博睿视科技有限责任公司 2017年8月18日
目录 第一章人脸识别巡更系统设计要求 一、人脸识别巡更系统社会意义 略 第二章系统概述 人脸识别智能巡更系统为基于深度学习算法的通过式人脸记录巡检系统。根据需要将用于人脸抓拍的监控摄像机安装在需要巡逻的线路或执勤岗位上，人员对该地进行巡更通过时摄像机自动抓拍巡更人员的人脸照片同时将抓拍时间与对应的巡更人员人脸库进行比对结果通过局域网存入系统数据库。此记录将成为巡更人员何时到达该地巡更的依据。管理人员通过系统管理系统软件可清晰地了查询巡更人员巡更的实际情况，如漏查、误点、非本人带班等信息，方便管理人员有效管理。 1、人脸识别巡更系统构成 该系统由人脸静态建库、人脸动态入库、人脸信息修改、实时人脸抓拍、人脸检索、人脸图像聚类、以图搜图、联动报警八大部分组成。整个软件的逻辑体系结构如下图所示。 软件结构体系（C/S结构）
图3-3 软件逻辑体系示意图 、人脸静态建库 实现布控人员建库，提供用户建立临时人脸库的功能，使用者可自行注册，批量导入人脸照片，静态人脸库包括黑名单、白名单。 图人脸静态建库 动态人脸监控 人 脸动 态入 库 人 脸信 息修 改 实 时人 脸抓 拍 人脸图像检 索 人脸图像聚类 人脸以图搜图 人脸联动报警 人 脸静 态建 库
、人脸动态入库 将摄像机抓拍的人脸图片，建立动态抓拍人脸库，不断累积抓拍数据，为后期进行人脸管理和提升识别率提供必要的支撑。 图人脸动态入库 、人脸信息修改 人脸信息修改模块主要是针对各个不同的人脸库，查询符合条件下的人员信息，并对其中的信息进行修改删除等操作，同时也可针对选择的人脸库进行新人员信息的注册。
动态人脸识别巡更系统 设 计 方 案 北京博睿视科技有限责任公司 2017年8月18日
目录 第一章人脸识别巡更系统设计要求 一、人脸识别巡更系统社会意义 略 第二章系统概述 人脸识别智能巡更系统为基于深度学习算法的通过式人脸记录巡检系统。根据需要将用于人脸抓拍的监控摄像机安装在需要巡逻的线路或执勤岗位上，人员对该地进行巡更通过时摄像机自动抓拍巡更人员的人脸照片同时将抓拍时间与对应的巡更人员人脸库进行比对结果通过局域网存入系统数据库。此记录将成为巡更人员何时到达该地巡更的依据。管理人员通过系统管理系统软件可清晰地了查询巡更人员巡更的实际情况，如漏查、误点、非本人带班等信息，方便管理人员有效管理。 1、人脸识别巡更系统构成 该系统由人脸静态建库、人脸动态入库、人脸信息修改、实时人脸抓拍、人脸检索、人脸图像聚类、以图搜图、联动报警八大部分组成。整个软件的逻辑体系结构如下图所示。 软件结构体系（C/S结构）
图3-3 软件逻辑体系示意图 3.3.1、人脸静态建库 实现布控人员建库，提供用户建立临时人脸库的功能，使用者可自行注册，批量导入人脸照片，静态人脸库包括黑名单、白名单。 图3.3.1人脸静态建库 3.3.2、人脸动态入库 将摄像机抓拍的人脸图片，建立动态抓拍人脸库，不断累积抓拍数据，为后 期进行人脸管理和提升识别率提供必要的支撑。
图3.3.2人脸动态入库 3.3.3、人脸信息修改 人脸信息修改模块主要是针对各个不同的人脸库，查询符合条件下的人员信息，并对其 中的信息进行修改删除等操作，同时也可针对选择的人脸库进行新人员信息的注册。 图3.3.3人脸信息修改
人脸识别智能电梯控制系统 设计方案 适合：高档住宅小区物业类 第一章电梯控制系统简介及设计依据 电梯管理系统简介 简单介绍一下智能人脸识别电梯管理系统：智能人脸识别电梯控制管理系统由安装在电梯轿厢的人脸识别一体机和控制器以及人脸采集器组成。电梯的使用人员通过人脸识别确定身份后，电梯可以开放所有按键权限，使用者选择自己所要到达的楼层按键，点亮按键并启动电梯到相应楼层；没有登记授权的人员，则不能使用。 1.2 系统主要设计依据规范 ●《智能建筑设计标准》（DBJ08-47-95） ●《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92） ●《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ23-90，92） ●《建筑与建筑群综合布线系统工程施工和验收规范》 ●《安全防范工程程序与要求》(GA/T75-94) ●《建筑工程安装电器图集》 ●《安防建筑设计标准》（EBD-03-95） ●《商用建筑线缆标准》（EIA/TIA-569） ●CJ/T166-2002 建设事业IC卡应用技术标准 ●ISO 14443 TYPE A/B 非按触式IC卡读写标准 ●ISO/IEC9789-2 加密标准 ●ISO 7816 IC卡特性标准 ●ISO 9992 IC卡与写卡机之间的传输信息格式及交易流程规范 ●ISO 10202 IC卡交易系统安全架构 ●ISA RP55.1 数字处理计算机硬件测试 ●ANSI/ISA S82.01 电气和电子设备、测量和控制机相关设备的一般要求
●GB8566-88 计算机软件开发规范 ●GB8567-88 计算机软件产品开发文件编制指南 ●电力企业计算机管理信息系统实用化验收导则（试行） 第二章系统方案 电梯管理子系统解决方案 系统模式：人脸识别的楼控模式 电梯门禁系统由安装在电梯厅内的人脸识别一体机和控制器以及人脸采集器组成。 电梯门禁系统在电梯处于消防、检修等特殊状态时自动退出管理，也可以通过手动开关退出管理，方便电梯在特殊情况下使用。 适用于安全级别较高的环境，要求每层楼的用户确认合法身份后才能正常使用，可以有效地防止闲杂人员非法进入。 系统技术参数 电气参数 A、DAIC-DT-MB使用DC 24V±10%/5A单电源工作,主控板最大工作电流<500mA；扩展板 最大工作电流<200mA。 B、主控板带16路干触点输出；扩展板可带8路干触点输出、可控制8层楼。每个主 控板最多可接6个扩展板。 C、每个触点的输出特性为：导通电阻小于5Ω；截止电阻大于10MΩ； D、输出驱动能力为：AC 125V 0.3A / DC 110V 0.3A / DC 30V 1A E、使用环境: 温度： 0--60℃ 相对湿度：20%--90%不结露； F、储存环境: 温度： -10--90℃ 相对湿度: 20%--90%不结露； G、系统全兼容ID/IC/CPU,使用CPU卡、Mifare 1 卡，典型操作时间0.2秒； H、外部通讯接口：RS485、TCP/IP。 I、支持指纹纹电梯、面部识别电梯控制系统、掌纹梯控、指静脉电梯管理系统
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
人脸识别系统解决方案 深圳东南创通智能科技有限公司 2018年6月13日
目录
一、概述 1、背景分析 随着我国城镇化进程的加快，城市人口日趋密集，人口流动性也大大增加，社会犯罪率呈逐年升高的趋势。在传统侦查工作方式中，多采用人工排查的方式，要排查重要场所人员身份，和限制外来人员进入固定区域，不仅费时费力，还可能造成遗漏等情况，排查效率大打折扣，同时给公共安全防范和社会维稳工作带来了极大的困难。 为切实解决重点复杂区域社会治理难题，夯实社会稳定和长治久安的基层基础，及高清技术、智能化技术、网络技术的日趋普及与成熟，我司立足实际需求，针对复杂区域流动人口多、身份难以核查、人员来访不易管理的局面，推出人脸识别系统解决方案。 系统采用先进的人脸识别算法，高速芯片作为识别算法的运行硬件平台，通过出入口的身份证信息采集、实时人脸抓拍和人证比对，从而实现人证合一验证。并针对不同场所实现固定人员刷脸通行，访客人员人证比对登记，解决固定人员每次需要刷证或输入密码的问题，人证比对失败人员则需要安保人员或工作人员人工确认后手动放行。 2、设计原则 系统设计遵循技术先进、深度学习算法、性能稳定、节约成本的原则；本系统设计内容是系统的、全面的、完整的、易用的以及符合人机交互的；方案设计具有科学性、合理性、可操作性。
二、系统介绍 1、系统组成 人脸识别系统由人证识别终端、通道闸、人脸识别管理客户端及平台组成。 人脸识别系统拓扑图 2、人脸识别特性 人脸识别系统核心组成部分主要包括人脸图像采集模块、动态人脸定位、人脸识别预处理、身份查找、身份比对、身份确认、执行机构和记录平台等，并通过一脸通平台判断人员身份及权限，开放相应的区域，保留人脸通行记录事件，并根据相应的权限命令各子系统作出响应，例如固定客户通道自动放行，访客只允许进入指定楼层等。 人脸识别一体化终端使用世界领先的人脸检测、识别算法（FDDB与LFW世界前三），将其运行在高性能嵌入式平台中，配合200W像素的摄像头，终端实现人脸检测、人脸跟踪、与人脸识别，并可在屏幕上呈现相应的反馈。 本产品能够同时识别5个人，光线环境良好的情况下最远能识别5米远的人脸，人脸跟踪与检测耗时20ms左右，人脸特征提取耗时200ms左右，人脸比对耗时左右，对光
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
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
动态人脸识别巡更系统 案 北京博睿视科技有限责任公司 2017年8月 18日 目录 第一章人脸识别巡更系统设计要求 一、人脸识别巡更系统社会意义 略 第二章系统概述 人脸识别智能巡更系统为基于深度学习算法的通过式人脸记录巡检系统。根据需要将用于人脸抓拍的监控摄像机安装在需要巡逻的线路或执勤岗位上，人员对该地进行巡更通过时摄像机自动抓拍巡更人员的人脸照片同时将抓拍时间与对应的巡更人员人脸库进行比对结果通过局域网存入系统数据库。此记录将成为巡更人员何时到达该地巡更的依据。管理人员通过系统管理系统软件可清晰地了
查询巡更人员巡更的实际情况，如漏查、误点、非本人带班等信息，方便管理人员有效管理。 1、人脸识别巡更系统构成 该系统由人脸静态建库、人脸动态入库、人脸信息修改、实时人脸抓拍、人脸检索、人脸图像聚类、以图搜图、联动报警八大部分组成。整个软件的逻辑体系结构如下图所示。 软件结构体系（ C/S 结构） 图3-3 软件逻辑体系示意图 实现布控人员建库，提供用户建立临时人脸库的功能，使用者可自行注册，批量导入人脸照片，静态人脸库包括黑名单、白名单。 人脸动态入库 将摄像机抓拍的人脸图片，建立动态抓拍人脸库，不断累积抓拍数据，为后 期进行人脸管理和提升识别率提供必要的支撑。 人脸信息修改 人脸信息修改模块主要是针对各个不同的人脸库，查询符合条件下的人员信息，并对其 中的信息进行修改删除等操作，同时也可针对选择的人脸库进行新人员信息的注册。
实时人脸抓拍 该子系统为监控画面和报警端的界面，主要分为4 个部分：视频设备列表，监控画面，现场抓拍图像和匹配报警图像。 图实时人脸监控子系统效果图 功能模块分别为 视频设备列表：列举所有可以使用的监控摄像头 图视频设备列表 监控画面：播放窗口显示该摄像机的实时监控 图监控画面 现场抓拍图像：显示摄像头所抓取的人脸图片 图现场抓拍图像 报警图像：根据抓拍到的人脸图像，与数据库中的人员进行比对查询。 图匹配报警图像 人脸图像检索 人脸图像检索即为对摄像头抓拍到的人员信息或系统识别比对结果进行进一步的查询。该模块分为比对结果查询，抓拍人像查询和比对库人脸查询三个部分 比对结果查询：选择要查询的设备和黑白名单类型以及匹配的开始和结束时间，然后点击查询按钮。 显示的匹配结果以倒序方式进行排列，离结束时间最近的排在最 图比对结果查询 抓拍人像查询：选择抓拍起始时间和抓拍结束时间，然后点击查询按钮。显示的内容以“抓拍时 间”中的内容倒序方式进行排列，即离结束时间最近的排在最前面。 图抓拍人像查询比对库人脸查询：选择入库的开始时间和入库结束时间，然后点击查询按钮。显示的结果以“入库时间”中的内容倒序方式进行排列，即离结束时间最近的排在最前面。 图比对库人脸查询 聚类
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。
智能人行通道闸系统 设计方案
北京派茨在线科技有限公司Bjing Partsonline Technology CO.Ltd.
一、概述 三辊闸、摆闸、翼闸是人行通道的现代化控制设备，用于人员出、入口需要进行控制的地方，如智能小区、饭堂、宾馆、博物馆、体育馆、俱乐部、地铁、车站、码头等场所。三辊闸、摆闸、翼闸的使用可以使人流井然有序。 三辊闸、摆闸、翼闸与智能卡、指纹、条码等身份识别系统设备结合使用，便构成智能门禁通道控制系统；它与计算机、门禁、考勤、收费管理、门票系统等软件结合使用，便构成智能通道闸综合管理系统，可以实现门禁、考勤、消费、售票、限流等功能。 本通道闸管理系统是智能一卡通系统的一部分，设置于小区、工厂、智能大厦、食堂等通道处，可以完成员工持卡通行管制、上下班考勤、就餐等各种管理功能。 ●系统运行环境 安装环境为大型现代化智能小区，要求针对小区大门处的进出人员进行管理，同时方便手推车人员的进出控制。 要求小区人员进出必须刷卡，经系统自动验证后方可进出，系统可自动记录人员进出资料及时间，方便统计查询。 ●设计思路 根据现场的要求，结合本公司多年的智能小区系统设计经验，设计采用智能通道闸结合射频卡技术，实现人员进出刷卡通行。 计划在小区大门处出入口各设一台智能摆闸1台，双向进出控制，即美观豪华又起到人员进出控制的功能。 系统配合智能卡身份验证设备，该设备全部内置安装，并与管理电脑联网，系统可对进出人员进行24小时监控管理，并方便将来的维和护扩展。
本系统主要包括：前端智能通道闸，前端内置身份识别系统设备，中间通讯及管线设备，后台软件及管理发卡系统，后台电脑及打印设备（自配）等几部分。 系统设计主要依据项目建设的总要求，利用现代计算机网络通信及大型数据库为技术基础，基于Windows管理平台建立统一的大楼“一卡通”综合管理系统。在系统设计时，硬件设备的选择和物理链路的建立尽量考虑了目前最先进和通用的设备、最大程度上保证了系统项目建设的后续可维护性和相当长的一段时期内的先进性。 从可靠性和安全性设计出发，考虑系统功能时采用模块化的设计方法，每个子系统的软硬件保持较大的冗余度。模块化的设计便于根据项目需要量体裁衣，保证系统资源的充分利用，又保证了系统的开放性和可扩展性，并且整个系统可作为一个子系统，通过中心服务器成为Internet的一个节点与其它系统可方便地进行数据交换。冗余度使系统运行于一个较为宽松的环境，确保系统在要求不高的环境条件下正常运行，某部分出现问题而不会影响其它子系统的正常运行，即使在网络电缆某处有断损时，系统仍可继续工作并告警。 1.1系统设计原则 GB4706.1-1998家用和类似用途电器的安全通用要求； GB/T14536.1-1998家用和类似用途电自动控制器通用要求； GB/T14536.13-1996家用和类似用途电自动控制器电动门锁的特殊要求的规定； ISO 10536和ISO 15693国际标准 《智能建筑设计标准》DBJ08－47－95 《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92 《中国电气装置安装工程施工及验收标准》GBJ232-82
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。
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