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基于局部特征的部分相似度量虹膜识别算法研究

作　者: 王丽华
导　师: 胡正平
学　校: 燕山大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 虹膜识别虹膜定位特征提取方向可调金字塔中心局部二值化模式(CLBP)算子
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 41次
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内容摘要

随着对信息安全要求的提高,传统的身份识别技术已经不能满足人们的要求,越来越多生物特征识别技术应用于身份认证。其中,虹膜识别技术作为一种生物识别技术,由于其独特的生物特性,识别稳定性高,已成为身份认证研究领域的热点之一。本文在研究国内外最新研究成果基础上,对虹膜识别算法的预处理部分作出了改进,并利用虹膜的局部信息对虹膜进行特征提取。首先,在虹膜图像预处理阶段,利用人眼虹膜图像固有的结构性特征进行虹膜定位,提高了现有虹膜定位算法的稳定性、速度和精度。在内边界定位时,采用最小二乘法圆拟合瞳孔边界。在外边界定位时,通过设置一个虹膜外边界自适应模板,获得比较稳定的虹膜外边缘轮廓,最后采用小范围Hough变换精确定位外边界。其次,在特征提取阶段,利用方向可调金字塔分解从方向和频率同时描述虹膜纹理。首先用方向可调金字塔滤波器对归一化后的虹膜图像进行滤波,得到不同尺度、不同方向的多个虹膜子带图像;然后利用中心局部二值化模式(CLBP)算子提取子带图像的特征,进而得到描述虹膜纹理特征的多尺度多方向直方图分布,这种中心局部二值化算子大大降低局部二值模式(LBP)算子产生的直方图维数。实验结果证实该方法表现出良好的性能。最后,为了在小训练样本下取的较好的识别率,提出一种基于中心局部二值模式的部分相似虹膜识别算法。文中采用部分相似度距离度量两幅虹膜图像之间的距离,在保证识别率的同时,也降低了虹膜识别方法的复杂性。这种识别方法不论从理论上还是从实验上都是可行的,并且在单训练样本情况下能取得较好的识别结果。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-17
  1.1 虹膜识别概述  10-12
    1.1.1 虹膜识别研究背景及意义  10-11
    1.1.2 虹膜识别的基本原理  11-12
  1.2 虹膜识别技术发展和应用  12-15
    1.2.1 虹膜识别技术的发展  12-14
    1.2.2 虹膜识别技术的应用  14-15
  1.3 本文主要研究内容  15-16
  1.4 本文组织结构  16-17
第2章虹膜识别算法研究现状  17-25
  2.1 引言  17
  2.2 虹膜图像数据库  17-18
  2.3 定位算法  18-21
  2.4 特征提取算法  21-23
  2.5 本章小结  23-25
第3章虹膜定位算法  25-36
  3.1 引言  25
  3.2 基于虹膜结构与边缘分布范围双约束的虹膜定位算法  25-32
    3.2.1 内边界定位  25-29
    3.2.2 外边界定位  29-32
  3.3 实验仿真  32-34
    3.3.1 实验结果  32-34
    3.3.2 与其他方法的比较结果  34
  3.4 本章小结  34-36
第4章方向可调金字塔分解结合中心局部二值模式的虹膜识别算法  36-48
  4.1 引言  36
  4.2 虹膜图像归一化  36-40
    4.2.1 归一化坐标转换  36-38
    4.2.2 双线性插值  38-39
    4.2.3 虹膜图像有效区域选取  39-40
  4.3 方向可调金字塔分解结合中心局部二值模式的虹膜特征提取  40-43
    4.3.1 方向可调金字塔分解  40-41
    4.3.2 中心局部二值化模式(CLBP)算子  41-42
    4.3.3 方向可调金字塔分解结合中心局部二值模式特征提取算法  42-43
    4.3.4 虹膜图像匹配  43
  4.4 实验仿真  43-46
  4.5 本章小结  46-48
第5章基于中心局部二值模式的部分相似虹膜识别算法  48-55
  5.1 引言  48
  5.2 基于中心局部二值模式的部分相似虹膜识别算法  48-51
    5.2.1 基于CLBP 的局部特征提取和融合  49-50
    5.2.2 部分相似度定义  50-51
  5.3 实验仿真  51-54
    5.3.1 分块方式对识别结果的影响  51-52
    5.3.2 k 取值对识别结果的影响  52-53
    5.3.3 与已有算法的性能比较  53-54
  5.4 本章小结  54-55
结论  55-57
参考文献  57-62
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果  62-63
致谢  63-64
作者简介  64

基于局部特征的部分相似度量虹膜识别算法研究

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