探索虹膜识别技术：安全、独特的生物识别系统
今年3月在巴塞罗那举行的世界移动大会上，富士通发布了一款具有虹膜识别功能的手机，可以扫描用户的眼睛特征，并利用其解锁屏幕等功能。技术非常前卫。今天我们就来介绍一下这种更安全的身份识别系统——虹膜识别技术。
虹膜识别、安全生物识别技术
人眼的结构由巩膜、虹膜、瞳孔、晶状体、视网膜等部分组成。虹膜是位于黑色瞳孔和白色巩膜之间的环状部分，约占眼睛总面积的65%。从外观上看，虹膜是眼睛瞳孔内的一个类似织物的各种颜色的环。每个虹膜都包含独特的结构，如冠、晶状体、细丝、斑点、凹坑、射线、皱纹和条纹。特色结构。
虹膜具有高度唯一性、稳定性和不可改变性，可作为身份识别的依据。
虹膜具有以下特性：
1、独特性：生理学研究表明，虹膜纹理的细节特征是由胚胎发育环境中的随机因素决定的。这种纹理细节的随机分布特征为虹膜的独特性奠定了生理基础。研究表明，即使是双胞胎以及同一个人左右眼的虹膜图像也存在显着差异，自然界中不可能出现两片相同的虹膜。
2、稳定性：婴儿胚胎期第三个月前虹膜就开始发育，到第八个月虹膜的主要纹理结构已经形成。同时，由于角膜的保护作用，发育完全的虹膜不易受到外界损伤。因此，由于外部身体接触而引起虹膜变化的概率很小。科学家发现，除非接受危及眼睛的手术，否则虹膜的纹理在一生中几乎保持不变。
3、防伪性好：获得清晰的虹膜纹理需要专门的虹膜图像采集设备和用户的配合，因此一般很难盗取他人的虹膜图像（相对于指纹和人脸）。此外，眼睛还具有许多优异的光学和生理特性，可用于体内虹膜检测。
4、非接触式：虹膜是从外部可见的内部器官，比指纹等需要接触式采集的生物识别特征更加卫生、便捷。这与指纹、面部图像等人体外部器官有很大不同：通过非接触式（甚至远距离）采集设备就可以获取合格的虹膜图像。这在实际应用中非常重要。
虹膜识别是根据虹膜的特性而开发的生物识别技术。 1885年，利用生物特征识别来识别个人的想法被应用于巴黎的刑事监狱。当时使用的生物特征包括：耳朵的大小和脚的长度。 1987年，眼科医生Aran Safir和Flom首先提出了利用虹膜图像进行自动虹膜识别的概念。到1991年，美国洛斯阿拉莫斯国家实验室实现了自动虹膜识别系统。
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虹膜识别流程
可以简单分为虹膜图像采集、图像预处理、特征提取与编码、特征匹配与识别。由于虹膜在红外条件下可以呈现出良好的纹理，因此拍摄所需的相机需要具备红外拍摄功能。
1. 虹膜图像采集
虹膜图像的获取是虹膜识别的第一步。虹膜的直径约为十毫米，不同人种的虹膜颜色差异很大。黄种人的虹膜多呈深褐色，无明显纹理。只有采用特殊的虹膜图像采集设备才能采集到纹理丰富的虹膜图像。
2. 虹膜图像的预处理
主要包括虹膜定位、虹膜归一化和虹膜图像增强。
●虹膜定位：是整个虹膜识别过程中最重要的环节。虹膜定位就是准确确定虹膜的内外边界，保证每次特征提取时虹膜区域不出现大的偏差，定位的速度和精度决定了整个虹膜系统是否实用可行。
●虹膜归一化：为了便于比较，一般虹膜识别系统必须对虹膜进行归一化。目的是将每张原始图像调整到相同的尺寸和相应的位置，从而消除平移、缩放和旋转。虹膜识别的影响。
●虹膜图像增强：如果虹膜识别采集到的图像模糊不清，将极大影响虹膜识别系统的识别性能。基于重建的超分辨率方法通常用于改善虹膜图像。
3. 虹膜特征提取与编码
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依靠相应的算法提取虹膜图像中特有的细节特征，并采用适当的特征记录方法形成虹膜编码，最终形成特征模板或模式模型。这个环节的结果直接关系到虹膜识别的准确率。 。
4. 匹配与识别
虹膜识别是一个典型的模式匹配问题，它涉及将采集到的图像的特征与数据库中的虹膜图像特征模板进行比较，以确定两个虹膜是否属于同一类别。虹膜识别系统的匹配过程可以分为识别和认证两种形式。
识别就是将待识别的特征与所有存储的特征模板进行比较，从多个类中找到待识别的模式。这是一个一对多比较问题。
认证是将待识别的特征与用户声明的身份模板进行比较，根据比较结果判断是否属于同一模式，完成一对一的比对。与识别相比，身份验证的范围要小得多，而且速度要快得多。
虹膜识别应用广泛，搭载虹膜识别的手机指日可待。
虹膜识别以其唯一性、稳定性、信息量大、非接触式识别等特点，广泛应用于移动支付、身份认证等领域。与传统支付方式相比，基于虹膜识别的移动支付充分发挥了其技术优势。将虹膜识别技术与移动设备相结合，将使虹膜识别设备小型化，从而更好地拓展其应用领域。用户只需拥有一台具有红膜识别功能的移动设备即可。银行、社保、医疗、教育等相关部门注册虹膜信息并上传至云端后，将建立个人身份数据库，可以解决移动商务的问题，解决许多不可预测的安全和个人认证问题。日常支付，同时为更广泛的移动商务提供更高效、准确的身份认证。
随着智能终端的快速普及、通信网络技术的成熟、移动互联网经济的快速发展、单笔移动支付业务交易量的不断增加，移动支付系统的安全性是制约移动支付系统的核心问题和主要瓶颈之一。移动支付的发展。电子商务的正常发展必须依靠计算机网络技术；然而，移动互联网的自由和开放性不可避免地使支付行为面临各种安全风险和威胁。虹膜识别技术由于其独特的采集和准确性优势，必然成为未来社会主流的生物识别认证技术。与智能手机的结合将在个人移动安全支付中发挥巨大作用，其应用趋势已逐渐开始显现。 （本文来源于网络，供业内读者参考和交流。）
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