虹膜识别技术是基于眼睛中的虹膜进行身份识别(虹膜识别技术有哪些应用前景)
文 | 传感器技术（WW_CGQJS）
生物特征识别是目前最为方便与安全的识别技术。它不需要随身携带任何证件，记住任何密码，是一种方便、快捷、可靠的识别方法。生物特征识别是通过人体所固有的生理特征或行为特征对个人身份进行鉴定的技术。常见的生物特征有指纹、掌纹、虹膜、视网膜、脸形、声音、笔迹、DNA
虹膜识别技术是一种我们既熟悉又陌生，十分科幻神秘，又比较常见的感知识别技术，我们常常在科幻作品中看到它，甚至在日常生活中也可能会遇见它，虹膜识别技术号称是最精准最不可作伪的感知识别技术，这就更增添了它的神秘感。
人眼的外观由巩膜、虹膜、瞳孔三部分构成，巩膜即眼球外围的白色部分，眼睛中心为瞳孔部分，虹膜位于巩膜和瞳孔之间，包含了最丰富的纹理信息。外观上看，虹膜由许多腺窝、皱褶、色素斑等构成，是人体中最独特的结构之一。
脊椎动物眼球角膜和晶状体间呈球状有色彩的膜。为血管膜的一部分、中央是瞳孔。虹膜前面被覆一层内皮;中层为富于血管和色素细胞的疏松结缔组织。色素的多少可使虹膜呈现不同的颜色，无色素时为蓝色，当色素由少至多时，虹膜可出现灰色、棕色及棕黑色；虹膜后面衬有两层色素上皮，其内层上皮分化为平滑肌。肌纤维由内向外呈放射状排列的称瞳孔开肌、受交感神经支配、司瞳孔放大;围绕瞳孔缘呈环状排列的称瞳孔括约肌。受副交感神经支配,司瞳孔缩小。
1.角膜缘2.前房3.晶状体4.瞳孔5.角膜6.虹膜7.前房角8.巩膜9.球结膜10.睫状体11.后房12.晶状体悬韧带13.距齿缘14.视网膜15.脉络膜16.黄斑17.视神经乳头18.视神经19.玻璃体
唯一性
每个虹膜所包含的信息都不相同，出现形态完全相同的虹膜组织的可能性远远低于其他组织。英国剑桥大学John Daugman教授提出的虹膜相位特征证实了虹膜图像有244个独立的自由度，即平均每平方毫米的信息量是3.2比特。虹膜的纤维组织细节复杂而丰富，并且它的形成与胚胎发生阶段该组织局部的物理化学条件有关，具有极大的随机性，即便使用克隆技术也无法复制某个虹膜。同卵双胞胎的虹膜纹理信息不同，同一个人左右眼的虹膜纹理都不会相互认同。英国国家物理实验室的测试结果表明：虹膜识别是各种生物特征识别方法中错误率最低的。
稳定性
虹膜从婴儿胚胎期的第3个月起开始发育，到第8个月虹膜的主要纹理结构已经成形。除非经历危及眼睛的外科手术，此后几乎终生不变。由于角膜的保护作用，发育完全的虹膜不易受到外界的伤害。
防伪性
虹膜是人眼的可见部分，处在巩膜的保护下，具有极强的生物活性。例如，瞳孔的大小随光线强弱变化；视物时有不自觉的调节过程；有每秒可达十余次的无意识瞳孔缩放；在人体脑死亡、处于深度昏迷状态或眼球组织脱离人体时，虹膜组织即完全收缩，出现散瞳现象。这些生物活性与人体生命现象同时存在，共生共息，所以想用照片、录像、尸体的虹膜代替活体的虹膜图像都是不可能的，从而保证了生理组织的真实性
非接触
虹膜是一个外部可见的内部器官，不必紧贴采集装置就能获取合格的虹膜图像，识别方式相对于指纹、手形等需要接触感知的生物特征更加干净卫生，不会污损成像装置，影响其他人的识别。
便于信号处理
在眼睛图像中和虹膜邻近的区域是瞳孔和巩膜，它们和虹膜区域存在着明显的灰度阶变，并且区域边界都接近圆形，所以虹膜区域易于拟合分割和归一化。虹膜结构有利于实现一种具有平移、缩放和旋转不变性的模式表达方式。
唯一性，稳定性，防伪性，而这些都是包括二维码，RFID等其他感知识别技术所无法比拟的，加上虹膜作为唯一可以从外部直接观测的人体内部组织，自身蕴含丰富信息，虹膜识别成为了一项非常重要的，特别适用于保密性要求高的环境的感知识别技术
1885年ALPHONSEBERTILLON将利用生物特征识别个体的思路应用在巴黎的刑事监狱中，当时所用的生物特征包括：耳朵的大小、脚的长度、虹膜等。
1987年，眼科专家ARAN SAFIR和LEONARDFLOM首次提出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的JOHNSON实现了一个自动虹膜识别系统。
1993年，JOHNDAUGMAN实现了一个高性能的自动虹膜识别原型系统。今天，大部分的自动虹膜识别系统使用DAUGMAN核心算法。
国内在2000年以前在虹膜识别方面一直没有自己的核心知识产权，中科院自动化所在多年研究的基础上于2000年初开发出了虹膜识别的核心算法，成为了世界上少数几家掌握了虹膜识别核心算法的单位之一。
虹膜识别通过对比虹膜图像特征之间的相似性来确定人们的身份，其核心是使用模式识别、图像处理等方法对人眼睛的虹膜特征进行描述和匹配，从而实现自动的个人身份认证。虹膜识别的主要步骤包括虹膜图像的获取、预处理、特征提取与编码和分类。
虹膜图像获取
虹膜图像获取是指使用特定的数字摄像器材对人的整个眼部进行拍摄，并将拍摄到的图像通过图像采集卡传输到计算机中存储。虹膜图像的获取是虹膜识别中的第一步，同时也是比较困难的步骤，需要光、机、电技术的综合应用。因为人们眼睛的面积小，如果要满足识别算法的图像分辨率要求就必须提高光学系统的放大倍数，从而导致虹膜成像的景深较小，所以现有的虹膜识别系统需要用户停在合适位置，同时眼睛凝视镜头或者朝向（Orientation）是一个相对值，对光照、对比度变化的鲁棒性较强，而且可以描述局部灰度特征，是一种比较适合虹膜图像特征表达的形式。
八是，基于子空间的方法，子空间的方法需要在较大规模的训练数据集上根据定义的最优准则找到若干个最优基，然后将原始图像在最优基上的投影系数作为降维的图像特征。
特征匹配
特征匹配是指根据当前采集的虹膜图像进行特征提取得到的特征编码与数据库中事先存储的虹膜图像特征编码进行比对、验证，从而达到识别的目的。
目前影响力较大的虹膜识别系统主要有Daugman系统、Wildes系统、Boles系统和中科院虹膜系统等。
Daugman系统
目前国际上很多虹膜识别产品都使用了英国剑桥大学的Daugman博士提出的虹膜识别算法。算法中利用积分微分算子的门禁管理、工作人员的人事考勤管理。并可根据变电站的设备现状，改造成为具有虹膜身份认证的防误闭锁系统，大大提高操作的安全性
工矿/企事业单位领域
矿井虹膜考勤系统是煤矿安全生产管理的重要组成部分，它可以使企业管理者及时了解井下生产状况和人员组成，有效改进安全生产管理和劳动组织方式，是提高安全生产效率的重要手段。市场上常见的是磁卡、IC卡、射频卡等技术实现的考勤机，它无法解决替代性问题，而指纹等生物识别技术，也因为识别精度不够，无法适应井下恶劣环境、设备维护困难等问题不能满足需要。虹膜识别考勤系统可以从根本上杜绝考勤时的替代现象，它的高安全性、快速识别和它在矿井井下独具的易用性，是其它生物识别系统无法相比的。
监狱/看守所/反恐／公安领域
监狱：缓冲区门禁：对出入门禁的地方进行虹膜认证，确定身份。
流动人员的管理：对探监人员进行虹膜采集，探监完成后进行虹膜识别，以确定进出的是否是同一人。
公安刑侦：准确甑别犯罪嫌疑人；快速确认罪犯身份；验证死刑犯身份等。
公安出入境管理：身份证/护照：可以通过虹膜来进行身份识别。
路巡系统：检查可疑人员
反恐：可以抓拍虹膜信息，与反恐怖分子信息比对识别。
新农合/城乡居民养老保险／医疗卫生/疾控/违禁药品／病毒实验室领域
社保社会化以后，因为单位的搬迁、变更、关闭等原因，造成投保人员流动、分散。所以确定投保人的生存状况一直是社保支付理赔工作中的一个难题，解决这一难题的唯一出路只有采用生物识别技术进行身份鉴别。
可以采用的生物识别技术有多种，例如，指纹、掌纹、声纹、眼虹膜、面容、耳型、体味、DNA（人体细胞遗传基因）等等。生物特征具有客观性和唯一性，人各有异，终生不变，具有无法仿制的特点。
就各种生物识别技术来比较，从技术成熟度和使用方便角度来讲，目前首推虹膜自动识别技术，特别适合社保系统的使用要求，同时也是最安全，精度最高的生物技术。
新型农村合作医疗：在办理新农合时进行虹膜采集，然后每次进行虹膜验证时，只有通过验证后方可办理相关业务。
金融/银行/税务领域
随着金融行业的不断发展，金融市场竞争日益加剧，银行的管理也日趋规范化，安全问题成为重中之重，虹膜识别产品在银行业的应用是大势所趋。
银行金库门禁：可以将有权限进入金库的人员的虹膜信息保存下来，在每次进入金库的时候都要进行虹膜验证，通过验证方可进入。也可以设置多人验证、异地验证，加强银行金库的安全性管理。
运钞车的管理：将运钞车相关人员的虹膜信息进行采集保存，在出勤的时候进行虹膜验证，同时也可以设置开启钱柜的权限，只有具有权限的人员才能打开钱柜，有效保证了资金的安全性。
信贷人员的身份验证：将每次借贷的人员先进行虹膜验证，如果存在此人的虹膜信息，则说明此人已借贷，可以停止发放贷款；如果没有此人的虹膜信息，则保存起来，防止再一次的借贷，有效杜绝了资金的流失。
民航／机场/海关／口岸领域
虹膜识别系统已在国内外许多领域正发挥着越来越大的作用，如在机场与海港海关的生物识别通关自动系统、检测系统及警方使用的身份检测行动装置等。虹膜身份识别系统可在需要的重点防范区域、通道、口岸应用，对已认证人员授予不同的权限，并对试图强行通过的未经认证的人员，系统会自动采取措施将其封闭在警戒空间。自动快速通关是虹膜识别的一个典型应用，它的应用不仅使机场安全等级上升，缓解人流压力，也会为机场带来经济效益。在公共安全成为热点问题的今天，虹膜识别技术在国内机场的应用必将和国际上一样成为发展趋势。
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