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·· 通信学报 第28卷
第11A期 王美华等：基于主分量分析和Hough变换的虹膜定位方案 ··

第28卷第11A期 通信学报 Vol.28No.11A
2007年11月 JournalonCommunications November2007

基于主分量分析和Hough变换的虹膜定位方案
王美华1，范科峰2，王曙光3，曹山3，岳斌1
（1.北京信息工程学院TRS开放实验室,北京100101;2.中国电子技术标准化研究所北京100007;3.桂林电子科技大学信息与通信学院,广西桂林541004）
摘要：提出了基于主分量分析和改进Hough变换的由粗到精的虹膜图像两步定位方案。虹膜的粗定位采用了二维主分量分析法和自适应阈值处理技术，获取了虹膜的粗略边缘。之后进行简单的图像预处理，采用改进的Hough变换进行精确定位。仿真实验采用了GUET虹膜库和CASIA虹膜库进行了分析测试，表明该方法具有实时性和精确性等特点，利于实际应用。
关键词：虹膜；定位；主分量分析；Hough变换
中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1000-436X(2007)11A-0074-04
IrisimagelocalizationschemebasedonPCAandHoughtransform
WANGMei-hua1,FANKe-feng2,WANGShu-guang3,CAOShan3,YUEBin1
(1.TRSOpenLab,BeijingInformationScience&TechnologyUniversity,Beijing100101,China;2.ChinaElectronicsStandardizationInstitute,Beijing100007,China;3.SchoolofInformationandCommunication,GuilinUniversityofElectronicTechnology,Guilin541004,China)
Abstract：Atwo-stepcoarse-to-preciselocalizationschemebasedonprincipalcomponentanalysis(PCA)andimprovedHoughtransformwasproposed.The2-DPCAandadaptivethresholdwereusedtothecoarselocalizationtoobtainthecoarseboundaries.Toobtainthepreciseirisboundaries,firstlyanimagepreprocessingwasintroduced,thenanimprovedHoughtransformwasadopted.ThesimulationexperimentswerebasedonGUETandCASIAirisdatabases,whoseresultsshowtheproposedschemehastheabilityofreal-timeandexactness.Anditsuitstherealapplication.
Keywords:iris;localization;PCA;Houghtransform

1引言
收稿日期：2007-09-20
基金项目：北京市教委科技发展计划项目（KM200610772008）；国家自然科学基金资助项目（60672112）FoundationItems:TheScientificResearchCommonProgramofBeijingMunicipalCommissionofEducation(KM200610772008);TheNationalNaturalScienceFoundationofChina(60672112)
虹膜定位是指对人眼虹膜进行精确定位，检测出虹膜内外边缘并提取出虹膜图像，是虹膜识别中首要而又关键的一步。虹膜能否准确定位，将影响虹膜特征的提取与编码，进而影响到虹膜识别的结果。因此，虹膜定位是有效进行虹膜识别的前提。虹膜图像边缘属阶跃边缘，其两侧像素的灰度值有显著差异。分割阶段的工作是整个虹膜识别系统能否成功的关键,那些错误输入的数据会导致生物识别的虹膜识别模板错误,造成了极低的识别率。
本文分析了现有虹膜定位方法存在的问题，提出了一种基于二维主分量分析和改进Hough变换的虹膜定位方法，具有定位速度快，检测准确度高等优点，适合实时虹膜识别系统等应用。
2典型的虹膜定位方法分析
Daugman[1]和Wilde等[2]的虹膜识别系统都使用了图像强度的一阶微分来表示与虹膜边界相应的边缘位置。在这里图像边界上微