虹膜是坐落人眼外表黑色瞳孔和白色巩膜之间的可见的环状安排，在必定频率的近红外光下，可呈现出丰厚的纹路信息，如斑驳条纹、细纹、冠状、隐窝等生理细节特征。人眼虹膜的可见生物安排结构依赖于婴儿胚胎期中胚层的初始条件，在人群中的散布可能是随机的或是混沌的，但一出生就毕生安稳，并且每个人的虹膜纹路绝对地不同。计算标明，虹膜纹路有几百个自由度，即使是相同的基因型，其虹膜的表现型表达是不相关的。正因为人眼虹膜共同的纹路图画适宜用于主动身份辨认，所以其具有高效、精确、不行仿制等特色。基本原理主要是经过比照虹膜纹路图画特征之间的相似性来确认人体的身份，其间心是经计算机进行许多的多种算法，运用模式辨认、图画处理等办法对人眼的虹膜纹路特征进行描绘和匹配(如前期运用Gabor小波对虹膜纹路编码，用汉民间隔对虹膜模版进行匹配)，然后完成主动的人体身份辨别。
1 虹膜辨认体系的构成
虹膜辨认体系由软件体系和硬件体系组成，其间软件体系即虹膜信息处理体系，用以完成虹膜图画处理、用户挂号、用户辨认、虹膜图画存储办理、虹膜特征存储办理等功能。构成框图如图1所示。硬件体系包含虹膜图画收集体系以及支撑虹膜信息处理体系运转的硬件环境。
现在市场上较老练的计算机中心算法有英国剑桥大学的Daugman技能、英国巴斯大学的MJRLIN技能以及我国科学院的技能。本文试验体系选用英国巴斯大学的MIRLIN技能。
2 受限条件下的虹膜纹路图画收集技能剖析
国际人眼安全规范协会要求虹膜图画收集设备为实时主动无损害的虹膜光学成像设备。现在国际上干流的虹膜镜头选用640×480像素以上的CMOS逐行扫描摄像头，其间在人眼虹膜直径规模内要求至少有100个像素收集点以上，尽可能地保存原始虹膜图画的特征。依据ISO／IEC 19794-6图画规范，一起确保漆黑环境下拍照的需求，光源挑选波长为720～900nm的近红外光源，辐照功率＜0．5mW／cm2，对眼睛无损伤。摄像头的传输速率设为251帧／s，确保视频流的实时传输。拍照过程中，中央处理模块对每帧图画作实时剖析，直至该帧图画满意判别规范，一起该数据帧被传输到虹膜辨认处理器中心模块做相应的判别处理。全体硬件规划架构如图2所示。
在合计352730次试验中咱们发现，实践体系虹膜图画收集成功与否的几个重要约束因子包含人机的交互合作、光强度等体系外界约束。因而体系的适用性规划非常重要。为到达全主动智能化虹膜收集，经过数万次的试验，咱们总结出体系规划有如下几方面的考虑：
2．1 间隔感应
首要，摄像头模块须外置用户间隔感应传感器用以监测个别的存在。传感器的选型可为触摸式(如读卡器或暗码开关模块等)和非触摸式模块(如红外感应或双肩探头模块等)，考虑到体系往后的兼容性，与CPU的接口规划主张运用GPIO衔接。
2．2 人机交互
摄像头内置运用软件能够运用多国言语辅导用户作相应的上机操作。依据内嵌的间隔感应传感器模块将用户的间隔反应到中央处理器，然后以语音输出的方法辅导用户调整头部方位直至进入适宜的成像区域。或许运用视觉上的多色指示灯也能够满意这个效果。
2．3 可调成像深度
摄像头的成像深度是别的一个约束条件。为削减该约束因子的影响，进步体系的运用功能，摄像头应该有必定规模的成像深度。在这个规模内，光学镜头能够主动调理焦距实时成像。本试验体系的成像深度在22～36cm规模内均可正常成像。减小了体系对用户操作的约束。
2．4 头部歪斜检测
摄像头一起需求具有“头部歪斜检测”功能模块，来检测用户的头部是否歪斜超越必定规模导致无法正常进行后续的匹配判别。消除用户因头部方位不妥导致认证失利的约束，确保体系的安稳性。
2．5 眼镜／墨镜检测
眼镜镜片会对摄像头入射的闪光灯进行反射，然后导致收集的虹膜图画有激烈的反射亮斑。假如该亮斑坐落虹膜区域内，将导致匹配差错。因而摄像头需求有特制的偏光功能，消除反光，一起使颜色更艳丽，增强图画的比照度以及图画特征的提取。图3为试验中佩带眼镜所收集的未偏光与偏光后虹膜成像效果的比照。
2．6 高度可调
不同用户高矮差异是约束虹膜收集体系的别的一个约束要素。本体系运用滑道工业规划答应摄像头升降(如图4所示)，然后到达普适性。
2．7 其他约束要素
本研讨的一切虹膜收集方法均是静态或半静态的，即要求用户在收集虹膜的过程中坚持相对停止的状况。这对人体在跋涉中的动态图画收集存在必定的技能困难。在举动中实时收集虹膜图画方面美国有较老练的技能，但产品价格相比照较贵重，广泛运用还有待改善。选用先进技能的一起还要大大下降硬件本钱，才有望完成在我国广泛运用。
本文针对现在虹膜辨认体系实践运用过程中遇到的几点约束要素进行了相应的剖析以及提出了处理方案。对现有虹膜辨认终端体系的工业规划和主动化开发具有广泛的辅导意义。生物辨认技能有许多品种，而逐渐运用的虹膜辨认技能其运用远景非常显着。我国现在在电子和信息产品范畴的制作实力在全球处于领先地位。我国生物辨认技能制作企业在虹膜辨认产品的出产方面也正在赶超国际先进。2007信息安全技能《虹膜辨认体系技能要求》国家规范发布并施行，对虹膜辨认技能在我国身份认证范畴的快速推广运用供给了有力的确保。虹膜辨认技能因其独有的特色，在我国这个占国际人口非常之一大国里，将为处理人体身份辨别起到至关重要的效果，运用远景不行估量。
