虹膜特征提取方法研究

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1、分類號：ＴＰ３９１單位代碼：１０１說研究生學號：２０１３５３２０６３密級：公開ｍ碩古學位論文單術(shù)學位（）虹膜特征提取方法研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＩｒｉｓＦｅａｔｕｒｅＥｘｔｒａｃｔｉｏｎ作者姓名：趙天明專業(yè)：軟件與理論研究方向：生物特征識別技術(shù)指導教師：趙東范教授培養(yǎng)單位：計算化科學與技術(shù)學院２０１６年４月虹膜特征提取方法研究ResearchonIrisFeatureExtraction作者姓名：趙天明專業(yè)名稱：軟件與理論指導教師：趙東范教授學

2、位類別：工學碩士答辯日期：2016年5月24日未經(jīng)本論文作者的書面授權(quán)，依法收存和保管本論文書面版本、電子版本的任何單位和個人，均不得對本論文的全部或部分內(nèi)容進行任何形式的復(fù)制、修改、發(fā)行、出租、改編等有礙作者著作權(quán)的商業(yè)性使用（但純學術(shù)性使用不在此限）。否則應(yīng)承，擔侵權(quán)的法律責任。吉林大學碩ｉ學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明，是本人在指導教師的指導下，：所呈交的碩±學位論文獨立進行研究工作所取得的成果。除文中己經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作

3、品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。學位論文作者簽名：—如日期：２０１６年、月日摘要摘要虹膜特征識別技術(shù)作為生物識別技術(shù)之一其受關(guān)注程度多年持續(xù)走高，由于它的識別對象，虹膜，在人體器官構(gòu)成所具有的獨特屬性，使其成為最熱門的現(xiàn)代身份鑒別安全技術(shù)手段之一。特征提取在虹膜識別中是非常重要的一環(huán)，本文也以此為切入展開研究。本文選用經(jīng)典的Gabor濾波器組，配合濾波后主成分分析方法，進行虹膜特征提取與分類。本文先介紹了虹膜圖像

4、預(yù)處理的一系列步驟及其算法，通過質(zhì)量評價、Hough算法定位、極坐標變換、環(huán)境光補充最終得到了歸一化之后的虹膜圖像。本文著重研究了2D-Gabor濾波器組，根據(jù)它的形成原理與計算公式，討論其各個參數(shù)意義，并針對尺度、方向、頻率等主要參數(shù)的不同取值選擇圖像樣本進行濾波實驗，觀察研究濾波響應(yīng)，分析不同參數(shù)取值對濾波結(jié)果的影響，從而對這些參數(shù)取值界限進行合理性劃分，進而獲得最有效的濾波后響應(yīng)信息。然后本文又深入探究了主成分降維方法，其思想是探討怎樣以少量的若干個主要成分表征大量數(shù)據(jù)之間的內(nèi)在組成分布，即從最初的變量里

5、通過一定方法提取出少量一些主要部分，讓這些部分以最大程度存留最初變量的特征，并且彼此無關(guān)相互獨立。實現(xiàn)方面則是借用數(shù)學中線性代數(shù)的理論，把最初的變量進行現(xiàn)行組合，映射到另一個空間中，作為新的特征指標。本文中對Gabor變換后的數(shù)據(jù)做整理合并，形成高維度的信息矩陣，按照降維處理的步驟依次執(zhí)行，獲取同一類樣本的低維度特征矩陣作為最后得到的比對特征。而后介紹了相似度的一種表示方法，即距離，舉例了其中常用的距離并作為實驗的比對依據(jù)。最后的實驗，在CASIA_V1、CASIA_V3及JLU_V2三個虹膜庫中的共39類，3

6、45個樣本上進行，并且選取的不同的距離，依照上述流程，進行實驗比對，分析了不同庫中虹膜的類內(nèi)類間分布，區(qū)分度，以及樣本訓練后在測試集上的識別率。以實驗數(shù)據(jù)結(jié)果來看，系統(tǒng)識別效果不錯，證明了方法的可行性，但是在各方面仍需進一步研究提高。關(guān)鍵詞：虹膜特征識別，特征提取，2D-Gabor濾波器，主成分分析IAbstractAbstractIrisidentificationtechnology,asoneofthebiometricfeaturesrecognition,itsdrawinghighlevelofat

7、tentionhasrunovertheyears,thereasonisthatitsobjectrecognition,iris,theuniqueattributesinconstituteofhumanorgans,makeitbecomethemostpopularoneofthemodernsecurityidentificationtechnology.Extractingfeatureinthewholeprocessoftheirisidentificationisaespeciallysig

8、nificantpart,asaresult,thisarticlewillspreadthediscussonthebasisofit.ThisarticleselectstheclassicGaborfiltergroup,cooperatingtheprincipalcompositionanalysismethodtoExtractcharacteristicsandmakec