افزایش سرعت در سیستم های تشخیص هویت بر اساس تحلیل بافت عنبیه

امروزه روش های تشخیص هویت بر پایه ویژگی های بیومتریک از اهمیت فراوانی برخوردار شده اند. از جمله این روش ها می توان به شناسایی چهره، شناسایی اثر انگشت، شناسایی صدای گوینده و شناسایی عنبیه اشاره نمود. در این میان تشخیص هویت بر اساس بافت عنبیه به علت دقت بالا و امنیت بسیار مطلوبی که توسط آن بدست می آید، از اهمیت خاصی برخوردار است. شناسایی هویت بر اساس عنبیه، اخیرا در سیستم های امنیتی مانند امنیت پرواز، کاربردهای فراوانی یافته است. در این پایان نامه جهت افزایش سرعت در سیستم های تشخیص هویت بر اساس عنبیه، یک روش جدید در تعیین مرزهای عنبیه ارایه شده است. در روش های پیشین برای تقطیع عنبیه غالبا از الگوریتم های گردشی و یا تکراری برای تعیین مرزهای عنبیه استفاده شده است. از این قبیل می توان به اپراتور دیفرانسیلی-انتگرالی داگمن و روش هاف در تعیین دایره اشاره کرد. این گونه روش ها با وجود برخورداری از دقت نسبتا بالا، باعث کاهش سرعت سیستم تشخیص هویت می شوند. در روش پیشنهادی برای مکان یابی عنبیه در این پایان نامه، با پرهیز از بکارگیری الگوریتم های گردشی و تکراری، از نگاشت انعکاس و قاعده برازش خط به روش کمترین مربعات خطا استفاده شده است. برای تعیین مرز داخلی عنبیه، ابتدا با آستانه سازی تصویر چشم و استفاده از عملگر های مورفولوژیکی محل تقریبی مردمک بدست می آید. سپس مجموعه ای از نقاط مرزی مردمک را تحت نگاشت انعکاس به یک فضای جدید تصویر می کنیم. در این فضا خطی که کمترین مجموع مربعات فاصله تا نقاط تصویر شده را دارد، بر این مجموعه نقاط برازش می کنیم. سپس با تصویر مجدد خط بدست آمده به فضای اولیه، معادله پارامتریک مرز مردمک و عنبیه را بدست می آوریم. در تعیین مرز خارجی عنبیه، ابتدا با استفاده از فیلتر میانه و عملگر مشتق گیر پرویت مرز تقریبی عنبیه تقریب زده می شود و سپس با طی مراحلی مشابه آنچه برای تعیین مرز مردمک انجام شده است، معادله پارامتریک مرز خارجی عنبیه را بدست می آوریم. در مرحله شناسایی از فیلتر گابور لگاریتمی تک بعدی و کوانتیزاسیون فاز برای کد کردن داده های تصویر استخراج شده استفاده شده است. همچنین در مرحله تطبیق فاصله همینگ به عنوان ملاکی برای سنجش میزان شباهت و یا عدم شباهت الگو های بدست آمده، بکار گرفته شده است. در این پایان نامه، پایگاه داده casia برای سنجش میزان دقت روش پیشنهادی استفاده شده است. این پایگاه داده دارای 756 تصویر چشم از 108 فرد مختلف است و از هر فرد به طور متوسط 7 تصویر گرفته شده است. تصاویر موجود در پایگاه casia با نور غیر مریی (با طول موج های مادون قرمز نزدیک ) برداشته شده اند. از اینرو آثار بازتاب و لکه های نور بر روی تصاویر آن موجود نمی-باشد. همچنین کلیه آزمایشات توسط یک کامپیوتر پنتیوم چهار با سرعت cpu 2.66 مگا هرتز و با 512mb ram صورت گرفته و کلیه پیاده سازی ها با نرم افزار7 matlab انجام شده است. برای ارزیابی میزان دقت روش پیشنهادی در مکان یابی عنبیه، یک روش نیمه خودکار برای استخراج مشخصات داده پایگاه مورد استفاده طراحی و پیاده سازی شده است. نتایج حاصل از مقایسه الگوریتم پیشنهادی با روش نیمه خودکار طراحی شده حاکی از دقت %98.86، %99.95، %98.78 و %99.55 الگوریتم پیشنهادی در تعیین هر یک از چهار پارامتر مرکز مردمک، شعاع مردمک، مرکز عنبیه و شعاع عنبیه است. همچنین دقت بدست آمده در دو بخش تصدیق و تشخیص در مرحله شناسایی، برابر %99.3 است. روش پیشنهاد شده در مقایسه با روش های رایج موجود بطور میانگین 2.8 ثانیه و در مقایسه با سریع ترین روش بررسی شده 0.2 ثانیه افزایش سرعت را نشان می دهد. همچنین بطور میانگین از 0.3% افزایش دقت در تعیین مرز های عنبیه نسبت به روش های موجود بررسی شده برخوردار است.