تشخیص هویت مبتنی بر عنبیه در تصاویر غیرایده آل
چکیده
نیاز روز افزون به امنیت، استفاده از روش های مرسوم تشخیص هویت نظیر کارت های شناسایی و رمز عبور را ناکارا نموده است. لذا ایده استفاده از فن آوری زیست سنجی و تشخیص هویت توسط مشخصه های فیزیولوژیکی (همچون اثر انگشت، چهره و عنبیه) و یا رفتاری (همچون دست خط و امضاء)، مطرح گردید. عنبیه بدلیل پیچیدگی ساختار بافت ها، سبب ایجاد تمایز میان افراد مختلف می گردد. لذا از آن جهت تشخیص هویت در سطح وسیع استفاده می شود. حصول دقت بالا در این سیستم ها مشروط به اخذ تصاویر با کیفیت و نمایش مناسب الگوهای عنبیه است. در تصاویر غیر ایده آل کاربر همکاری کمتری جهت اخذ تصویر داشته و عوامل نویزی چون پلک ها، مژه ها، بازتابش ها، خارج از کادر بودن و فوکوس بد بوجود آمده که سبب کاهش دقت سیستم می گردد. به منظور حذف نویز، محدوده ی پلک ها توسط تبدیل هاف سهموی و سایر عوامل نویز با یافتن آستانه های بهینه بوسیله راهکاری موسوم به تصمیم گیری آماری، آشکار می گردند. در استخراج ویژگی ها از فیلتری موسوم به گابور- موجک استفاده شده که منطبق بر الگوهای عنبیه طراحی گشته است. بدلیل ساختار پیچیده ی الگوهای عنبیه و این که پارامترهای فیلتر گابور- موجک بر اساس دانش طراح و مقادیر حدسی مشخص می گردند، توصیه می شود از چندین مقدار برای پارامترهای جهت و فرکانس فیلتر استفاده گردد تا اطلاعات از دست نرود. این امر موجب پیچیدگی مرحله های استخراج ویژگی و تطابق و همچنین افزایش فضای مورد نیاز جهت ذخیره سازی قالب ها می گردد. در این پایان نامه برای برطرف نمودن این مشکل دو روش بهینه سازی پارامترهای فیلتر گابور- موجک و انتخاب ویژگی پیشنهاد گردیده است. به علاوه جهت کاهش پیچیدگی، بردارهای ویژگی را به مجموعه ای از بیت ها موسوم به عنبیه کد تبدیل می کنند. بسیاری از محققین از کوانتیزاسیون فاز که شامل اختصاص دو بیت برای هر ویژگی بر اساس علامت قسمت حقیقی و موهومی آن است، استفاده می کنند. در این پایان نامه از انکدینگی نوین که حداکثر طول عنبیه کد تولیدی برابر با ابعاد بردار ویژگی می باشد، استفاده شده است. نتایج حاصله نشان می دهد که عملکرد روش نخست هم به لحاظ دقت و هم طول عنبیه کد، مناسب تر از روش دوم می باشد. همچنین با اعمال فیلتر بانک بهینه با چهار فیلتر گابور- موجک و حذف نویز دقت بالاتری فراهم می گردد. در مرحله تطابق با استفاده از فاصله همینگ وزن دار و بوسیله ماسک کد، بیت های نویزی در مقایسه در نظر گرفته نمی شود. اما با توجه به فیلترهای مورد استفاده ممکن است نواحی نویزی در محاسبه ی ویژگی های غیر نویزی تأثیر گذارند. بر این اساس از ایده تبدیل موجک وفقی شکل که در کدینگ تصاویر کاربردی وسیع دارد، استفاده نموده و به فیلتر گابور- موجک اعمال می گردد. کارایی الگوریتم پیشنهادی بر روی دو پایگاه داده casia و ubiris بررسی شده و علیرغم وجود عوامل نویز متعدد در این تصاویر، دقت بالایی را ارائه می دهد.