[发明专利]一种用于身份认证的活体虹膜防伪方法

权利要求书

1.一种用于身份认证的活体虹膜防伪方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)获取真伪虹膜图像并进行图像预处理；所述的图像预处理包括定位图像的内边界和外边界、通过归一化将虹膜图像扩充到统一的大小、对归一化后的虹膜图像进行增强；

2)通过以下方面对虹膜图像的真伪进行判别；

2.1)利用活体组织红外特征光谱进行虹膜活体检测；

2.2)根据人眼动态变化特性进行虹膜活体检测；

2.3)利用虹膜纹理特征进行虹膜活体检测；

对虹膜图像进行多方向滤波，分别计算各个方向滤波后特征区域的虹膜外侧与内侧图像互信息之差作为纹理特征值，差值的和小于所设阈值为真虹膜，否则为伪虹膜；

输入源图像与真虹膜图像的互信息定义如下：

其中，R表示输入源图像，F表示真虹膜图像，L表示图像总的灰度级数，i₁、i₂表示图像的灰度值；p_R,F(i₁,i₂)为输入源图像与真虹膜图像的联合概率密度，p_R(i₁)、p_F(i₂)分别为图像R和图像F的边缘概率密度；其中：

式中，D(i₁,i₂)为两幅配准图像对应部分图像灰度值为(i₁,i₂)的像素对总数，为两幅配准图像对应部分的像素对总数；边缘概率密度计算如下：

通过上述公式求得一幅虹膜图像在滤波方向为θ的条件下，输入源图像滤波后特征区域的虹膜外侧与内侧互信息差值，时各个方向的互信息差值之和为MI_sup(θ)；

根据实验给定阈值MI_supmax，若有θ使得：

MI_sup(θ)＞MI_supmax；

则判定该图像与真虹膜图像不匹配，否则匹配成功。

2.根据权利要求1所述用于身份认证的活体虹膜防伪方法，其特征在于：步骤1)在图像预处理中根据Canny算子结合Hough变换定位虹膜图像的外边界，基于瞳孔边界点控制的最小二乘拟合算法定位虹膜图像的内边界。

3.根据权利要求1所述用于身份认证的活体虹膜防伪方法，其特征在于：步骤1)在图像归一化处理中利用双线性插值法将虹膜图像由环形展开为统一尺寸的矩形图像。

4.根据权利要求1所述用于身份认证的活体虹膜防伪方法，其特征在于：步骤1)在对图像进行增强时首先计算块区域虹膜图像的平均亮度来估计归一化后的虹膜图像亮度变化，再将归一化后的虹膜图像整体减去估计的背景亮度，得到增强后的归一化虹膜图像。

5.根据权利要求1所述用于身份认证的活体虹膜防伪方法，其特征在于：步骤2.1)根据活体组织对特定波长红外光的吸收特性，通过能够连续改变频率的近红外光照射真伪虹膜。

6.根据权利要求1所述用于身份认证的活体虹膜防伪方法，其特征在于：步骤2.2)通过暗盒屏蔽外界光线干扰，使用亮度能够改变的光源照射真伪虹膜，检测瞳孔的缩放情况，若为真虹膜则瞳孔大小会出现明显变化，若为假虹膜则瞳孔大小不会发生变化。