基于形态学与支持向量机的虹膜坑洞纹理检测.pdf

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1、第３８卷第３期仪器仪表学报Ｖｏｌ３８Ｎｏ３２０１７年３月ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＭａｒ．２０１７基于形态学与支持向量机的虹膜坑洞纹理检测１１，２１苑玮琦，朱立军，张波（１．沈阳工业大学视觉检测技术研究所沈阳１１０８７０；２．沈阳化工大学计算机科学与技术学院沈阳１１０１４２）摘要：坑洞纹理是虹膜表面上一种重要的特征纹理。对可见光虹膜图像而言，如何能不受睫毛、眼睑、光斑及光照不均匀等干扰因素的影响，并能快速、准确地提取出该特征纹理仍然是目前一个亟待解决的难题。提出一种基于形态学和支持向量机（ＳＶＭ）的可见光虹

2、膜坑洞纹理检测方法。首先使用灰度形态学和二值形态学相结合的方法提取出所有目标纹理；然后使用区域生长方法定位所有目标纹理并计算各个目标纹理的特征向量；最后再使用ＳＶＭ和定义约束条件的方法提取出最终的坑洞纹理。通过实验证明：该方法能较好地克服光斑等干扰的影响，对坑洞状纹理的检出率高于其他同类方法。关键词：坑洞纹理；形态学；区域生长；支持向量机；虹膜识别中图分类号：ＴＰ３９１．４１ＴＨ７８６文献标识码：Ａ国家标准学科分类代码：５１０．４０ＩｒｉｓｃｒｙｐｔｔｅｘｔｕｒｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙａｎｄＳＶＭ１１，２１ＹｕａｎＷｅｉｑｉ，Ｚ

3、ｈｕＬｉｊｕｎ，ＺｈａｎｇＢｏ（１．ＣｏｍｐｕｔｅｒＶｉｓｉｏｎＧｒｏｕｐ，ＳｈｅｎｙａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０８７０，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＳｈｅｎｙａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０１４２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｒｙｐｔｔｅｘｔｕｒｅｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｆｅａｔｕｒｅｔｅｘｔｕｒｅｏｎｉｒｉｓｓｕｒｆａｃｅ．Ｆｏｒｖｉｓｉｂｌｅｌｉｇｈｔｉｒｉｓｉｍａｇｅ，ｈｏｗｔｏｅ

4、ｘｔｒａｃｔｔｈｅｃｒｙｐｔｔｅｘｔｕｒｅｆａｓｔａｎｄａｃｃｕｒａｔｅｌｙｗｉｔｈｏｕｔｂｅｉｎｇｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄｂｙｔｈｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｆａｃｔｏｒ，ｓｕｃｈａｓｅｙｅｌａｓｈｅｓ，ｅｙｅｌｉｄｓ，ｌｉｇｈｔｓｐｏｔａｎｄｕｎｅｖｅｎｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎｉｓｓｔｉｌｌａｃｈａｌｌｅｎｇｉｎｇｔａｓｋ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｏｌｖｅｔｈｉｓｐｒｏｂｌｅｍ，ａｖｉｓｉｂｌｅｌｉｇｈｔｉｒｉｓｃｒｙｐｔｔｅｘｔｕｒｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙａｎｄｓｕｐｐｏｒｔｖｅｃｔｏｒｍａｃｈｉｎｅ（ＳＶＭ）ｉｓｐｒｏ

5、ｐｏｓｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｃｏｍｂｉｎｉｎｇｇｒａｙｓｃａｌｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙａｎｄｔｗｏｖａｌｕｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｉｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｅｘｔｒａｃｔａｌｌｔｈｅｔａｒｇｅｔｔｅｘｔｕｒｅｓｉｎｔｈｅｉｒｉｓｉｍａｇｅ；ａｎｄｔｈｅｎ，ｔｈｅｒｅｇｉｏｎｇｒｏｗｉｎｇｍｅｔｈｏｄｉｓｕｓｅｄｔｏｌｏｃａｔｅａｌｌｔｈｅｔａｒｇｅｔｔｅｘｔｕｒｅｓａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｉｒｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｆｅａｔｕｒｅｖｅｃｔｏｒｓ；ａｔｌａｓｔ，ＳＶＭａｎｄｔｈｅｍｅｔｈｏｄｄｅｆｉｎｉｎｇｃｏｎｓ

6、ｔｒａｉｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｒｅａｐｐｌｉｅｄｔｏｅｘｔｒａｃｔｔｈｅｆｉｎａｌｃｒｙｐｔｔｅｘｔｕｒｅｓ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄｃａｎｏｖｅｒｃｏｍｅｔｈｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｏｆｌｉｇｈｔｓｐｏｔａｎｄｅｔｃ．，ａｎｄｉｓｓｕｐｅｒｉｏｒｔｏｏｔｈｅｒｍｅｔｈｏｄｓｉｎｔｅｒｍｓｏｆｃｒｙｐｔｔｅｘｔｕｒｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｒａｔｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｒｙｐｔｔｅｘｔｕｒｅ；ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ；ｒｅｇｉｏｎｇｒｏｗｉｎｇ；ｓｕｐｐｏｒｔｖｅｃｔｏｒｍａｃｈｉｎｅ（ＳＶＭ）；ｉｒｉ

7、ｓｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ个模板，然后从每个模板中选择两个目标，再定义相应的１引言属性对每个目标进行描述，最终得到虹膜特征；文献［７］根据块状纹理的位置和面积信息作为特征参数，把成功传统的虹膜识别方法主要是采用滤波器或信号变换匹配的块状纹理数目当作虹膜识别的主要依据；文的方法来获得虹膜纹理的局部特征来作为虹膜识别的依献［８］把虹膜表面的坑洞和非坑洞信息作为研究对象，［１５］据。近年来，很多学者把虹膜表面存在的诸如卷缩利用方差、灰度及局部熵等信息来排除非坑洞纹理，以此轮、条纹、色素斑、坑洞以及放射沟等特征纹理的颜色、形作为虹膜匹配的依据；文献［９］采用形

8、态学方法获得纹状及位置等信息作为虹膜识别的依据，并取