虹膜识别技术综述 - 安防知识网

在西方国家，由于虹膜识别产品的高稳定性和可靠性，以及在价格方面的优势，已经应用于很多有高安全性要求或者需要快速通过但又要保证安全、可靠和准确性的领域，诸如政府部门、保密机构、银行、出入境通关处、司法机构，以及人员众多的工厂、矿山等。本文将就虹膜识别技术及虹膜识别产品应具备的特点进行简要综述。

在国内，由于虹膜识别产品目前的价位尚处高端，仍属于高新技术产品，应用尚不普及。但是，鉴于其在识别上的可靠性、稳定性、安全性及保密性等无与伦比的优势，已经在国内的金融业、采矿业、高档写字楼、研发中心以及军队系统崭露头角。

虹膜识别技术简介
简单来说，虹膜识别技术就是利用人眼的虹膜，其终身不变性和差异性的特点来识别人的身份。首先，就让我们来了解一下什么是虹膜识别技术。

什么是虹膜？
虹膜是人的眼睛中环绕瞳孔周围的彩色环状物，由相当复杂的纤维组织构成，其细部结构在人出生之前就以随机组合的方式决定下来了。每一个人的虹膜都是唯一的，连孪生兄妹的虹膜图案都不可能相同。虹膜图案也非常稳定，除非受到外伤，虹膜图案永远不会改变。因此虹膜识别具有比其它生物识别方式更高的识别可靠性的特征。在这一点上，指纹、掌形、声音和面部特征识别都无以企及。

识别概述
第一步是通过一个距离眼睛3英寸的精密相机来确定虹膜的位置。当相机对准眼睛后，识别算法逐渐将焦距对准虹膜左右两侧，确定虹膜的外沿，这种识别方法会受到眼睑的阻碍。识别算法同时将焦距对准虹膜的内沿（即瞳孔），并排除眼液和细微组织的影响。

单色相机利用可见光和红外线，红外线定位在700-900mm的范围内（这是IR技术的底限，美国眼科学会在他们对macular cysts研究中使用同样的范围）。在虹膜的上方，识别算法通过二维Gabor子波的方法来细分和重组虹膜图像，第一个细分的部分被称为Phasor。

精确度
由于虹膜代码（Iris Code）是通过复杂的运算获得的，并能提供数量较多的特征点，所以虹膜识别技术是精确度最高的生物识别技术，具体描述如下：
•人类中产生相同虹膜的概率是1:1078 ；
•误识别率为1:1200000；
•两个不同的虹膜产生相同的Iris Code（虹膜代码）的可能性是1:1052 。

技术特点
虹膜识别技术与相应的算法结合后，可以达到十分优异的准确度。即使全人类的虹膜信息都录入到一个数据中，出现认假和拒假的可能性也相当小。但是，如何把虹膜图案转换成代码这个问题，一直是虹膜识别技术应用的最大障碍。目前，很多生产虹膜识别设备的厂商，都是以1993 年John Daugman博士的专利和研究为基础的。

从直径11mm的虹膜上，Dr.Daugman的算法用3.4个字节的数据来代表每平方毫米的虹膜信息，这样，一个虹膜约有266个量化特征点。而一般的生物识别技术只有13个到60个特征点。266个量化特征点的虹膜识别算法在众多虹膜识别技术资料中都有讲述。在算法和人类眼部特征允许的情况下，Dr.Daugman指出，通过他的算法可获得173个二进制自由度的独立特征点，这在生物识别技术中，所获得特征点的数量是相当大的。虹膜识别技术将虹膜的可视特征转换成一个512个字节的Iris Code（虹膜代码），这个代码模板被存储下来以便为实际的识别所用。

在门禁系统中的应用
虹膜识别系统不仅可以作为独立的门禁系统来使用，还可以配合智能卡、考勤软件等结合使用，使其可靠性更高，功能性更强。[nextpage]

虹膜识别产品应具备要点
了解了虹膜识别技术的概念之后，我们再来了解一下目前国内的虹膜识别产品的市场概况。在国内，虹膜识别的研究工作开始得相对较晚，技术也还不是很成熟。因此国内虹膜识别产品的主流还是国外品牌。其中，美国LG电子（LG Electronics）可算是技术比较成熟、在业内有着较高知名度的厂家。以下就是以其在国内应用较广的虹膜识别产品LG IrisAccessTM 3000为例，简要说明一套好的虹膜识别产品除了在误识率和拒真率——衡量虹膜识别产品性能的两大重要标准之外，还应具备哪些要点。

工作运行模式
为丰富生物识别技术中唯一的1:N比对工作运行模式，该虹膜识别技术还能将诸如智能卡（包括HID iCLASS和DESFire等）、密码键盘或其它身份标识物等传统安防系统架构特点集于一身。

扩展能力
基于系统和数据库从容的扩展能力，是目前该公司致力于研发的“从门口到桌面”的安防整体解决方案的实现基础，同时也必然会在不断扩大的无线技术领域获得蓬勃发展。

软件功能
•虹膜识别产品的核心部分是在软件上。而该公司可说是唯一一个提供虹膜识别硬件、软件以及全套系统集成软件开发工具包，并以使虹膜识别技术嵌入到企业整体安防体系中的虹膜识别技术供应商；
•其大众化的“向导”设计使虹膜注册、用户权限分配过程简便易行，使用者能够方便、快捷、简单地掌握系统操作方法；
•虹膜图像采集装置在设计上力求提供给使用者更直观、更简便的用户界面，眼帘接近激活功能、取景器的对象定向反射镜设计、多语言语音提示功能、以及各种提示灯设计都是整体设计思想的有力体现；
•还可提供个性化的系统软件和详细的操作记录，软件开发包（SDK）以及工具开发包（如EAC iDataTM），使应用虹膜识别技术建立多功能、全方位的整体安防解决方案成为可能。

贴合生活需要
为更加贴合生活需要，使虹膜识别产品在实用性和可靠性方面有更出色的表现，该产品提供了“报警眼”设置。所谓“报警眼”就是在注册的时候录入双眼虹膜信息，并设定一只为识别眼，一只为报警眼。这样，在工作人员被挟持时，可以用报警眼进行虹膜识别并通过，在控制器方面就可以显示有恶意入侵。这样，警卫人员就可以采取相应的警卫措施。这项技术极大地保障了区域的安全性和保密性。

安全性
此外，该产品已经通过了UL检测并得到了认可。系统运行性能也完全符合欧盟（EU）和美国标准化组织（ANSI）关于红外辅助照明的眼睛安全标准，对眼睛毫无伤害。

虹膜识别系统作为一款生物识别门禁控制产品，其产品的设计关键要保障安全。因此缺乏实用经验，盲目追求高自动化、智能化等，都不能达到产品应该达到的安全标准。

结语
虹膜识别产品是一项新兴技术，应社会发展对于安全方面的更高需要而生。随着进一步的发展以及规模化生产的实现，这一产品的价格会有所突破。这样，虹膜识别产品的应用范围会更加广泛，在国内市场会有很大的发展前景。