虹膜身份認證系統目錄選題背景1系統概述2功能與實現33算法介紹44總結5

虹膜介紹

虹膜擁有最高的識別率和最好的穩定性英國物理研究所研究表明：在273萬5529人的比較試驗中，他人接受率(將他人誤認作本人的比率)為0.0%，本人拒認率(將本人誤認作他人的比率)為1.8%，失誤率最低。

指紋？人臉？掌紋？聲音？

一選題背景

發展現狀一選題背景●

被廣泛的認為是21世紀最具發展前途的生物識別技術●身份認證技術和虹膜識別技術相結合組成虹膜身份認證系統●因采集設備昂貴，圖像采集困難，識別算法較復雜，用戶配合度較高，國內目前還沒有一套真正經濟實用的虹膜身份認證系統

設計目標

二系統概述以TI公司的5509A評估板為開發平臺，以虹膜識別算法為核心，充分利用DSP快速的數據處理能力，設計一套安全的身份認證系統。系統目標：高準確度，成本較低廉而且方便用戶使用。能夠對用戶的身份進行鑒別，保障用戶身份的真實性。

系統框架圖

二系統概述P3、P4擴展口P4擴展口P1擴展口RS232串口音頻J5、J7口5509A評估板圖像采集板SD卡鼠標輸入、蜂鳴器輸出IC讀寫卡器語音輸入輸出攝像頭CRT顯示器

設計方案

二系統概述虹膜庫綁定一一對應虹膜認證一一對應一一對應

主要工作流程圖用戶到來

語音提示刷卡否根據卡號判斷是否是新用戶是開始

二系統概述語音提示拍攝虹膜圖像注冊成功語音提示認證

退出

語音提示認證結果可以有兩次認證機會，若兩次均失敗，系統自動注銷的卡記錄

系統功能圖5509A評估板虹膜認證功能新用戶注冊模板用戶注銷模板用戶虹膜認證認證兩次錯誤，系統自動注銷模板信息虹膜圖像采集與顯示IC卡刷卡提取模板語音操作提示SD卡大容量存儲鼠標控制功能外擴設備功能

三功能與實現

圖像采集高清晰黑白攝像頭TVP－5150EC圖像采集卡自動掃描拍攝圖像裁剪

三功能與實現

圖像顯示CRT顯示器基本無延遲，亮度和對比度更高，顯示虹膜紋理清晰黑白顯示符合只需虹膜圖像的灰度值要求清晰的顯示虹膜紋理實時判斷虹膜圖像采集的效果

三功能與實現數據處理DSP計算Hamming距離

圖像定位歸一化特征提取注冊認證注銷

三功能與實現

語音提示歡迎您，請您刷卡恭喜您，認證成功您兩次認證失敗，系統已自動注銷該卡的記錄通過AIC23編程，對語音進行錄制，數字濾波，SD卡存儲，再通過5509A評估板播放

三功能與實現

SD卡大容量存儲

三功能與實現SD卡中文翻譯為安全數碼卡，一種基于半導體快閃記憶器的新一代記憶設備，廣泛地于便攜式裝置上使用。特點：

記憶容量高

移動靈活

安全性好

虹膜模板信息0110001‥‥語音提示信息

其他

作為控制輸入，符合用戶用鼠標操作的習慣，也方便物理移動GPIO口

三功能與實現

RS232串口①作為身份的雙重認證②加快了提取虹膜模板的速度

認證算法實現噪聲亮斑虹膜眼瞼睫毛灰度值：0--255瞳孔邊緣檢測Hough變換噪聲檢測與歸一化Gabor濾波與編碼Hamming距離計算

四算法介紹邊緣檢測梯度值計算

3*3鄰域內求有限差均值計算梯度幅值及方向

gamma校正輸出圖像亮度隨電壓增加過快gamma校正使曲線趨于線性

非極值抑制

圖像在梯度方向上具有局部最大值

瞳孔粗定位灰度直方圖雙閾值檢測邊緣點邊緣點或噪聲點噪聲點閾值T1閾值T2

高斯濾波

平滑圖像去除噪聲

四算法介紹Hough變換

投票

投票半徑：24圓心:(57,83)半徑：45圓心:(60,83)

四算法介紹

虹膜歸一化歸一化

極坐標r笛卡爾坐標

四算法介紹

編碼與匹配1010001011010111000110100110100011010111101010Im[0,1][1,1][0,0][1,0]Re編碼10100011001011110001101110001000110101111010101010001011010111000110100110100011010111101010Hammingdistance

四算法介紹算法的改進與創新一圖像裁剪統計閾值裁剪圖像二Canny邊緣檢測1.Canny算子由2*2鄰域推廣到3*3鄰域3.增設門限調整器2.引入gamma校正三Hough變換1.引入瞳孔粗定位四噪聲檢測2.先定位瞳孔，再定位虹膜五移位補償

四算法介紹

系統識別率

五總結FRR錯誤拒絕率（即合法用戶被拒絕的概率）FAR錯誤接受率（即非法用戶被接受的概率）CASIA庫：FRR6%FAR2%

特色與創新●有效的改善了虹膜圖像的采集困難問題，降低了成本。

●改進和創新了虹膜識別算法，減少了運算量，提高了識別率。

●提供了兩次認證機會和自動注銷功能，提高了系統的易用性和安全性。

●虹膜身份認證卡起到了身份的雙重認證作用，也加快了模板信息的提取速度。

五總結

應用與展望

我們在5509A評估板的開發平臺上，實現了虹膜身份認證，達到了較高的正確率，而且系統成本低廉，操作環境良好，具有較高的推