تشخیص هویت بر مبنای تحلیل تصاویر عنبیه چشم

انسان ها از دیرباز و به طور طبیعی از ویژگی های بیومتریک دیگران مانند صورت و صدا یا دست خط برای شناسایی و تشخیص هویت آن ها استفاده می کرده اند. در جوامع امروزی تشخیص هویت افراد به ویژه در مورد مسائل امنیتی اهمیت زیادی پیدا کرده است. با پیشرفت سریع تکنولوژی بسیاری از ابزارهای مورد نیاز برای رسیدن به این هدف در دسترس ما قرار دارند.

تحقیقات و پیشرفت های به دست آمده در دهه های اخیر فصل جدیدی را در تائید و تشخیص هویت آغاز کرده است و در نتیجه آن روش های اتوماتیک بر پایه ویژگی های فردی انسان ها پایه گذاری شده اند. سامانه های بیومتریک جدید دارای قابلیت تشخیص هویت افراد با سرعت و دقت و اطمینان و راحتی و همچنین ارزانی بالا را در اختیار ما قرار داده اند. پژوهش انجام شده در این پایان نامه شامل طراحی و پیاده سازی یک سامانه شناسایی جدید بر مبنای تحلیل تصاویر عنبیه چشم می باشد. در این پایان نامه ابتدا الگوریتم جدیدی برای پیدا کردن مرزهای عنبیه و همچنین پلک ها ارائه می شود. سپس با استفاده از موجک دوبچیز 2 و نیز فیلترهای گابور در 8 جهت مختلف، برای هر تصویر ، یک کد تولید می شود. در مرحله بعد کد به دست آمده از هر تصویر با کدهای موجود در بانک اطلاعاتی مقایسه شده و با تعریف یک آستانه عمل تشخیص هویت انجام می شود. که شامل 756 تصویر از 108 نفر می باشد، نتایج به دست آمده بر روی تصاویر CASIA درصد موفقیت 99.76 % و نرخ خطای معادل 0.0022،را نتیجه داده است. تحلیل حساسیت سامانه در برابر تغییرات شدت نور . نویز و تباین نیز صورت گرفته است که نتایج به دست آمده نشان دهنده کارایی مناسب سامانه است.

فهرست مطالب

فصل اول:معرفی

1-1 فناوری بیومتریک... 3

1-1-1 اثرانگشت.. 8

2-1-1 اثر کف دست: 11

3-1-1 هندسه دست: 13

4-1-1 شیمیایی (بو): 14

2-1 عنبیه چشم. 16

4-1 خلاصه مراحل پروژه 21

فصل دوم:قطعه بندی

1-2 مقدمه. 23

2-2تصویربرداری.. 24

3-2 پردازش تصویر: 24

1-3-2 تعریف لبه. 25

2-3-2 لبه یاب های کلاسیک... 25

Canny 1-2-3-2 لبه یاب.. 25

2-2-3-2 عملگر گرادیان. 26

3-2-3-2 عملگر لا پلاسین.. 27

3-3-2 روش داگمن.. 28

4-3-2جداسازی عنبیه و پلکها از تصویر چشم. 29

1-4-3-2 جداسازی مرز داخلی و محاسبه شعاع و مرکز مردمک چشم. 29

2-4-3-2 جداسازی پلک ها و مشخص کردن مرز بین پلک ها و عنبیه. 32

3-4-3-2 جداسازی مرز خارجی و محاسبه شعاع و مرکز عنبیه چشم. 35

4-4-3-2 بهبود کیفیت تصویر برای پیدا کردن مرز بیرونی عنبیه. 37

5-4-3-2 حذف نویز ناشی از نقاط لبه مربوط به مرزهای مردمک وپلک بالا وپلک پایین.. 39

6-4-3-2 حذف نویز ناشی از نقاط لبه مربوط به مژه ها 40

7-4-3-2 حذف نویز ناشی از نقاط لبه مربوط به طرح های داخلی ناحیه عنبیه. 41

7-4-3-2حذف نویز ناشی از نقاط لبه مربوط به سایه های موجود در تصویر در گوشه های صلبیه. 42

9-4-3-2 بدست آوردن پارامترهای دایره ی بیرونی عنبیه. 43

فصل سوم:نرمال سازی

1-3 مقدمه. 47

2-3 مروری بر روش های موجود. 47

1-2-3 روش ارائه شده توسط داگمن.. 47

2-2-3 روش دایره های مجازی.. 48

3-3 روش پیاده شده در پایان نامه. 49

فصل چهارم:استخراج ویژگی

1-4 مقدمه. 53

2-4 معرفی برخی ابزارهای استفاده شده در استخراج ویژگی.. 53

1-2-4 فیلترهای گابور 53

1-1-2-4 روش به کار رفته در سامانه داگمن.. 56

2-2-4 استفاده از تبدیل موجک... 61

1-2-2-4 استفاده از موجک هار 61

2-2-2-4 استفاده از عبور از صفر موجک یک بعدی.. 62

3-2-4 استفاده از فیلتر لاپلاس گوسی.. 63

4-2-4 معرفی چند روش دیگر. 63

3-4 روش اعمال شده در پروژه 64

1-3-4 پیش پردازش قبل ازاستخراج ویژگی.. 64

2-1-3 استخراج ویژگی بر اساس فیلتر های گابور 66

فصل پنجم:تطابق

1-5 مقدمه. 76

2-5 معرفی برخی الگوریتم های تطابق پرکاربرد. 76

1-2-5 فاصله اقلیدسی.. 77

2-2-5 همبستگی نرمالیزه 77

3-2-5 فاصله همینگ... 78

3-5 روش اعمال شده در پایان نامه. 79

فصل ششم:نتایج عملی

1-6 مقدمه. 83

2-6 پایگاه تصاویر. 83

3-6 تفکیک پذیری.. 85

4-6 طرز کار سامانه. 88

5-6 نتایج تجربی.. 89

6-6 تحلیل حساسیت سیستم در برابر نویز و تغییرات محیطی.. 98

1-6-6 شدت روشنایی.. 98

2-6-6 تباین.. 101

3-6-6 نویز. 103

منابع و مآخذ. 106