專利名稱：虹膜圖像保存方法及復(fù)原方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及虹膜圖像保存及復(fù)原方法，該虹膜圖像保存及復(fù)原方法由下述步驟構(gòu) 成從照相機(jī)等中獲得包括虹膜部分的原圖像，為了從原圖像中提取虹膜圖像，獲得將 超出外部圓的部分和包括在內(nèi)部圓中的圖像除去后一次圖像rxteac;t1，將包含在外部圓與內(nèi) 部圓之間的一次圖像rxtraetl變換為極坐標(biāo)系的極坐標(biāo)圖像ip°lm，或者從外部圓與內(nèi)部圓 之間包括的一次圖像rxteartl的部分中獲得對虹膜的封閉部分進(jìn)行除去處理后的二次圖像 rxteaet2，將對封閉部分進(jìn)行處理后的二次圖像rxteaet2變換為極坐標(biāo)系的極坐標(biāo)圖像ip°lal: 后，從變換后的極坐標(biāo)圖像ip°lm中獲得壓縮后的壓縮圖像r°mp，將壓縮圖像r°mp與用于復(fù) 原的信息h—起作為保存用數(shù)據(jù)f保存在存儲器中，在虹膜識別時，使用用于復(fù)原的算 法從在存儲器中保存的保存用數(shù)據(jù)ist°re中獲得復(fù)原圖像rwd。從而以共同的標(biāo)準(zhǔn)使各 虹膜識別系統(tǒng)不同的虹膜圖像保存及復(fù)原方法統(tǒng)一，并標(biāo)準(zhǔn)化，減少所有的虹膜識別系統(tǒng) 的保存及復(fù)原中由存儲器保存容量等所引起的非效率性及費用，能夠提高處理速度。
背景技術(shù)：
一般地，在從照相機(jī)中獲得的眼睛圖像中，包括除去虹膜部分的瞳孔、白眼球、眉 毛、眼瞼及頭發(fā)等，但在虹膜識別算法中，除去與虹膜圖像沒有關(guān)系的上述部分，只使用剩 下的純粹的虹膜圖像來進(jìn)行比較，因此在事實上可以將上述部分看作不需要的部分。保存虹膜圖像，在虹膜識別時使用虹膜圖像的方法中大致具有兩種方法。即第一 種方法為，預(yù)先將包括瞳孔、白眼球、眼瞼、眉毛及頭發(fā)等不必要部分的原圖像數(shù)據(jù)整體保 存在存儲器中，在執(zhí)行虹膜識別時，從存儲器保存的包括瞳孔、白眼球、眼瞼、眉毛及頭發(fā)等 不必要的信息的圖像中只提取虹膜圖像來使用的方法，第二種方法為在保存于存儲器之 前，采用離線準(zhǔn)確地找出“虹膜邊界”，只提取“純粹的虹膜圖像部分”之后，預(yù)先將它們保 存，在虹膜識別時，沒有尋找虹膜邊界等其他的虹膜圖像提取過程而是直接使用上述部分 來迅速地比較、識別的方法。通過前者的方法，在保存原圖像的存儲器容量大的裝置中保存原圖像數(shù)據(jù)的情況 下，不會產(chǎn)生任何問題，但在保存容量小的識別裝置中必須保存原圖像的情況下，例如必須 保存于具有約4K字節(jié)的保存空間的智能卡(Smart Card)等的情況下，存在存儲空間不足 的問題，在用于識別的比較階段中處理速度稍微變慢。后者的方法可以看作是最理想的方 法，但一般來說，在原眼睛圖像中將哪個部分看作“純粹的虹膜部分”是不清楚的，因此有時 “純粹的虹膜部分”因提取算法而變化，在只適用尋找固定的特定的虹膜邊界的算法的情況 下，也存在虹膜識別率因為圖像而降低的問題。因此，優(yōu)選在對虹膜進(jìn)行識別時，尋找虹膜 邊界，預(yù)先留下空余，根據(jù)所使用的圖像來選擇應(yīng)用適當(dāng)?shù)挠糜趯ふ液缒D像的邊界的算 法。此時，能夠使存儲器的容量大幅度減少，能夠提高比較、識別階段的處理速度。以往，使用前者的方法來保存原圖像，因此在向存儲器保存時存在較多地占用存 儲器容量的問題，對虹膜圖像進(jìn)行比較時，必須從原圖像中提取虹膜圖像來使用，因此存在 在識別時需要較多處理時間的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的課題在于，在將原圖像中所包括的瞳孔、白眼球、眉毛、眼瞼及 頭發(fā)等不必要的圖像保存于存儲器之前，對包括虹膜的環(huán)形部分進(jìn)行提取之后，預(yù)先對其 進(jìn)行壓縮，保存于存儲器中，在虹膜識別時，通過只使用保存于存儲器中的虹膜圖像信息， 不經(jīng)過其他的虹膜圖像提取過程而直接使用該虹膜圖像信息，從而使智能卡或者通常的存 儲器中保存的數(shù)據(jù)量減少，提高比較、識別階段中的處理速度。本發(fā)明所要解決的其他課題在于，以共同的標(biāo)準(zhǔn)使各虹膜識別系統(tǒng)不同的虹膜圖 像保存及復(fù)原方式統(tǒng)一并標(biāo)準(zhǔn)化，在所有的虹膜識別系統(tǒng)的虹膜圖像保存及復(fù)原中，使存 儲器保存容量等所引起的非效率性及費用等減少，提高虹膜識別時的處理速度。本發(fā)明的課題的解決手段在于通過以下步驟具體實現(xiàn)虹膜圖像保存及復(fù)原方法 從照相機(jī)中獲得包括虹膜部分的原圖像Imri的步驟；為了從原圖像中提取用于保存的虹膜 圖像，而獲得一次圖像Fxteartl的步驟，該一次圖像Fxteartl由除去了超出外部圓的部分和在 內(nèi)部圓中包括的圖像后的區(qū)域(以下稱作“包括虹膜的環(huán)形”)構(gòu)成；從一次圖像中獲得除 去了瞳孔、白眼球、眉毛、眼瞼及頭發(fā)等的虹膜的封閉部分后的二次圖像Fxteart2的步驟；將 對封閉部分進(jìn)行了除去處理后的二次圖像Iexteart2變換為極坐標(biāo)系的極坐標(biāo)圖像Ip°lal:，或?qū)?變換后的極坐標(biāo)圖像進(jìn)行壓縮，獲得壓縮圖像r°mp的步驟；將壓縮圖像r°mp與用于復(fù)原的 信息H—起作為保存用圖像數(shù)據(jù)Isttm保存于存儲器中的步驟；在虹膜識別時，使用用于復(fù) 原的算法來從保存用數(shù)據(jù)中獲得復(fù)原圖像產(chǎn)-^1的步驟。根據(jù)該虹膜圖像保存及復(fù)原方 法可以減少用于圖像保存的存儲器的容量，提高在虹膜識別時的處理速度。本發(fā)明的課題的另一解決手段在于通過以下步驟具體實現(xiàn)虹膜圖像保存及復(fù)原 方法獲得包括虹膜部分的原圖像的步驟；為了從原圖像提取虹膜圖像而獲得將超出外部 圓的部分和在內(nèi)部圓中所包括的圖像除去后的一次圖像的步驟；將包括虹膜的環(huán)形部分中 所包括的一次圖像變換為極坐標(biāo)系的極坐標(biāo)圖像，并從所變換的極坐標(biāo)圖像中獲得壓縮后 的壓縮圖像的步驟；將壓縮圖像與用于復(fù)原的信息一起作為最終保存用數(shù)據(jù)保存于存儲器 中的步驟；在虹膜識別時，使用用于復(fù)原的算法從最終保存用數(shù)據(jù)中獲得被復(fù)原出的一次 圖像的步驟。根據(jù)該虹膜圖像保存及復(fù)原方法能夠減少用于圖像保存的存儲器的保存容 量，能夠提高虹膜識別時的處理速度。本發(fā)明的課題的另一解決手段在于通過以下步驟具體實現(xiàn)虹膜圖像保存及復(fù)原 方法通過直接使用包括虹膜的環(huán)形部分的圖像，并使用對包括虹膜的環(huán)形部分的圖像中 的瞳孔、白眼球、眉毛、眼瞼及頭發(fā)等的封閉部分進(jìn)行除去處理后的虹膜圖像，從而以共同 的標(biāo)準(zhǔn)使各虹膜識別系統(tǒng)不同的虹膜圖像保存及復(fù)原方式統(tǒng)一并標(biāo)準(zhǔn)化，在所有的虹膜識 別系統(tǒng)中，根據(jù)本發(fā)明的歸一化后方法將虹膜圖像保存于存儲器中，并對存儲器中所保存 的虹膜圖像進(jìn)行復(fù)原。從而能夠?qū)⒑缒D像保存于保存容量小的智能卡等中，能夠減少圖 像保存用存儲器容量等所引起的非效率性及費用等，在虹膜識別時能夠提高處理速度。發(fā)明效果本發(fā)明，通過以虹膜圖像保存及復(fù)原方式直接使用包括虹膜的環(huán)形部分的圖像， 并使用對包括虹膜的環(huán)形部分的圖像中的瞳孔、白眼球、眉毛、眼瞼及頭發(fā)等的封閉部分進(jìn) 行除去處理后的虹膜圖像，對其進(jìn)行壓縮、保存，從而能夠?qū)⒑缒ば畔⑷菀椎乇４嬗诒４嫒萘啃〉闹悄芸ǖ戎?，能夠減少虹膜識別時的提取對象及比較對象，因此能夠大幅度地提高 處理速度。從而，本發(fā)明，以虹膜圖像保存及復(fù)原方式使用對包括虹膜的環(huán)形部分的圖像中 的瞳孔、白眼球、眉毛及頭發(fā)等的封閉部分進(jìn)行除去處理后的虹膜圖像，在將不必要的圖像 保存于存儲器之前，對包括虹膜的環(huán)形部分進(jìn)行提取后，對其預(yù)先進(jìn)行壓縮，保存于存儲器 中，在虹膜識別時，只使用在存儲器中所保存的虹膜圖像信息，因此通過能夠大幅度地減少 存儲器保存容量，無需尋找虹膜邊界等其他的虹膜圖像提取過程而直接使用該虹膜圖像信 息，從而能夠提高處理速度。此外，本發(fā)明根據(jù)上述方法以共同的標(biāo)準(zhǔn)使各虹膜識別系統(tǒng)不同的虹膜圖像保存 及復(fù)原方式統(tǒng)一并標(biāo)準(zhǔn)化，可以在所有的虹膜識別系統(tǒng)的保存及復(fù)原中，減少存儲器容量 等所引起的非效率性及費用等，提高處理速度。


圖1是表示本發(fā)明的對包括虹膜的環(huán)形部分的圖像直接進(jìn)行保存、復(fù)原的構(gòu)成的 圖。圖2是表示本發(fā)明的對包括虹膜的環(huán)形部分的圖像中瞳孔、白眼球、眉毛及頭發(fā) 等的封閉部分進(jìn)行處理后的虹膜圖像進(jìn)行存儲、復(fù)原的構(gòu)成的圖。圖3是圖1的流程圖。圖4是圖2的流程圖。圖5是表示本發(fā)明的對包括虹膜的環(huán)形部分進(jìn)行表示的外部圓及內(nèi)部圓的圖。圖6是表示本發(fā)明的虹膜圖像保存時所包括的各信息的圖。圖7是表示極坐標(biāo)系與笛卡爾坐標(biāo)系之間的變換關(guān)系的圖。
具體實施例方式用于實施本發(fā)明的最佳方式的虹膜圖像保存方法及復(fù)原方法，該虹膜圖像保存方 法及復(fù)原方法包括以下步驟從外部多種多樣的照相機(jī)等能夠得到虹膜圖像的裝置中獲得 包括虹膜部分的原圖像Imri的步驟；從原圖像中提取、獲得一次圖像Fxteartl的步驟，該一次 圖像Iextrartl被包含在包括虹膜的環(huán)形部分中；將位于包括虹膜的環(huán)形部分中的一次圖像變 換為極坐標(biāo)系的極坐標(biāo)圖像Ip°lm，或為了減少保存于存儲器中的圖像數(shù)據(jù)量，對所變換后 的極坐標(biāo)圖像進(jìn)行壓縮，獲得壓縮后的壓縮圖像r°mp的步驟；與用于對壓縮圖像進(jìn)行復(fù)原 的信息H—起作為最終保存用數(shù)據(jù)Isttm保存于存儲器或者數(shù)據(jù)庫中的步驟；在虹膜識別及 比較時，使用用于復(fù)原的算法從在存儲器及數(shù)據(jù)庫中保存的最終保存用數(shù)據(jù)中獲得復(fù)原圖 像rest_d的步驟。圖5是表示本發(fā)明的對包括虹膜的環(huán)形部分進(jìn)行表示的外部圓及內(nèi)部圓的圖形。 在圖5中，外部圓優(yōu)選為原圖像中包括全部虹膜部分，并且形成為中心與內(nèi)部圓及虹膜圖 像的中心相一致的圓形，但也可以形成為橢圓，內(nèi)部圓最優(yōu)選為原圖像中位于不包括虹膜 圖像的瞳孔的內(nèi)部，中心與外部圓及虹膜圖像的中心相一致的圓形，但包括虹膜的環(huán)形部 分也可為具有由少數(shù)幾個參數(shù)值唯一確定的形狀，完全地包括虹膜部分的曲線即可。以下，基于附圖對本發(fā)明的用于實施發(fā)明的方式進(jìn)行說明。本發(fā)明相關(guān)的實施例用圖1及圖3表示，圖1為本發(fā)明的對包括虹膜的環(huán)形部分的圖像直接進(jìn)行保存、復(fù)原的方法的流程圖，圖3為圖1的流程圖。以下，對用于實施本發(fā)明的方式的構(gòu)成具體地進(jìn)行說明。首先，對原圖像的獲得步 驟進(jìn)行說明。原圖像的獲得步驟，為使用多種多樣的照相機(jī)及能夠得到虹膜圖像的裝置來 獲得包括虹膜部分的原圖像的步驟，一般地為為了虹膜識別而必須進(jìn)行的步驟。下一步驟，是在從照相機(jī)獲得的原圖像中為了保存在虹膜識別及比較時所使 用的虹膜圖像提取一次圖像Irartrartl的步驟，該一次圖像Fxteartl被包含在包括虹膜的環(huán)形部 分中。如果更具體地進(jìn)行說明，則是為了減少在存儲器中保存時的容量，從原圖像Imri中提 取為了保存所必需的圖像部分的步驟，本發(fā)明如下那樣來進(jìn)行。首先，對從照相機(jī)中獲得的 原圖像中不包括虹膜圖像的瞳孔內(nèi)的一個內(nèi)部圓CinnCT進(jìn)行描述。接下來，對具有與從照相 機(jī)中獲得的同一上述原圖像Imri中的內(nèi)部圓相同的中心，并包括虹膜的所有部分的一個外 部圓C°utCT進(jìn)行描述。在此，內(nèi)部圓Cinnelr也可為退化的圓(degenerate circle)、即為一個 點。上述內(nèi)部圓完全地包含在外部圓C°utCT的內(nèi)部，從照相機(jī)中獲得的原圖像中針對虹膜部 分的圖像信息完全包含在兩個圓之間的區(qū)域中。按照如上述那樣定義，將上述內(nèi)部圓與外部圓之間的區(qū)域稱作“包括虹膜的環(huán)形 (iris enveloping armulus) ”。在該區(qū)域中表示的圖像成為為了保存而提取的一次圖像 Iextractl0在此，優(yōu)選兩個圓的中心與表示虹膜邊界的曲線或者圓的中心相一致，但不需要必 須一致，其按照能夠由虹膜圖像處理程序解決的方式構(gòu)成。確定上述被提取出的一次圖像的形狀的兩個邊界線的形狀不需要必須為圓形。包 括虹膜的環(huán)形部分也可為具有由一個或者兩個以上的參數(shù)值唯一地確定的形狀，完全地包 括虹膜部分的曲線即可。例如，在以橢圓形成位于內(nèi)部和外部的曲線的情況下，只付與中心與長軸及短軸 的長度即可。其結(jié)果，包括為了保存而提取的虹膜的環(huán)形部分Fxtrartl的形狀由幾個參數(shù)準(zhǔn) 確地描繪即可。在實施例中，假設(shè)包括上述虹膜的環(huán)形部分即一次圖像的外部及內(nèi)部的曲 線均為圓形，這些圓形具有相同的中心，以此進(jìn)行說明。也可使用不為圓形的曲線，并且包 括虹膜的環(huán)形部分即一次圖像的外部圓及內(nèi)部圓的中心互相地不同。這樣的內(nèi)容，處理過 程多少變得復(fù)雜，但所有均可通過虹膜圖像處理程序解決。設(shè)兩個圓內(nèi)部圓和外部圓的共同的中心為0，設(shè)分別為上述兩個圓的 半徑的情況下，這兩個半徑必須滿足以下的式1。<formula>formula see original document page 8</formula> (1)圓Cinnw與圓C°utCT之間的區(qū)域成為包括由上述定義的虹膜的環(huán)形或者包括虹膜的 圓板，但該區(qū)域通過本發(fā)明的實施方式提取，成為用于在存儲器中保存的一次圖像。如果將包括上述提取出的虹膜的環(huán)形部分即一次圖像變換為極坐標(biāo)系，則成為矩 形狀的極坐標(biāo)圖像。在假設(shè)曲線Cinnw與C°utCT全都為圓形的情況下，成為環(huán)形或者圓板，因此由極坐標(biāo) 系向矩形狀圖像的變換是自然的。如果定義極坐標(biāo)變換函數(shù)為f，則一般的式表達(dá)為f^r， θ ) = (rcos θ，rsin θ )。設(shè)一次圖像表示的區(qū)域為Ω，變換為極坐標(biāo)系的函數(shù)為f，其結(jié)果所得到的矩形 狀區(qū)域 ·(Ω)為R。另一方面，極坐標(biāo)圖像的橫(角方向)、縱(半徑方向)的長度，能夠根據(jù)原圖像的大小而變，將所變換的矩形形狀圖像的大小標(biāo)準(zhǔn)化，也能夠與原圖像的大小無 關(guān)地構(gòu)成。圖7為表示從笛卡兒坐標(biāo)系變換為極坐標(biāo)系，從極坐標(biāo)系變換為笛卡兒坐標(biāo)系的圖。這是由虹膜識別方法通常地使用的技術(shù)，本發(fā)明的申請人及發(fā)明者進(jìn)行申請，并由被許 可專利的大韓民國公開專利公報10-2006-0081380及本發(fā)明的申請人及發(fā)明者申請并公 開的公開專利公報10-2007-0088982等使用而成為公知的技術(shù)，因此本發(fā)明的說明書中， 省略對其的具體的說明。以下，對從極坐標(biāo)圖像獲得壓縮后的圖像的步驟，具體地進(jìn)行說明。本發(fā)明的主要 的構(gòu)成要素中的一個，在虹膜圖像的保存中，由原圖像完全包括虹膜部分，并且減少所保存 的文件容量的大小，容易向智能卡等的小容量的存儲器的保存，在一般的存儲器中保存的 情況下也使存儲器的容量減少。因此，由本發(fā)明作出的極坐標(biāo)圖像被變換為壓縮文件后進(jìn) 行保存。作為對極坐標(biāo)圖像進(jìn)行壓縮的算法，使用通常的壓縮算法，但也可變換為在復(fù)原時 能夠進(jìn)行復(fù)原識別的文件。例如通常多次被使用的算法，能夠使用在生成.zip文件時所使 用的無損壓縮算法，也可使用通常使用的jpeg及jpeg2000等存在數(shù)據(jù)損失的有損壓縮算 法。在目標(biāo)圖像文件容量被確定，通過有損壓縮算法方法進(jìn)行壓縮的情況下，通過調(diào)節(jié)品質(zhì) 參數(shù)將文件壓縮成目標(biāo)文件容量內(nèi)。將壓縮極坐標(biāo)圖像后的壓縮圖像稱為Γ_。以下，對作為將壓縮極坐標(biāo)圖像后的Ie°mp與用于復(fù)原的信息H—起保存于最 終存儲器的保存用數(shù)據(jù)進(jìn)行保存的步驟具體地進(jìn)行說明。在用于復(fù)原的信息H中，包括用于從復(fù)原到rxteartl的信息。最終保存用數(shù)據(jù) Istore中應(yīng)包括決定rxteartl的形狀的各個參數(shù)。例如如果確定rxteartl的形狀的兩個曲線全 都為圓形，則也可包括各圓的中心坐標(biāo)和半徑的長度信息。即包括兩個圓cinnCT與C°utCT的 中心坐標(biāo)及兩個圓Cinnw與C°utCT的半徑即可，此外也可以包括用于促進(jìn)虹膜識別的選擇付 加信息。在可選擇付加的付加信息中，能夠選擇地包括虹膜與瞳孔之間的邊界信息、虹膜與 白眼球之間的邊界信息及封閉(occlusion)信息等中的一個以上。最終保存用數(shù)據(jù)Istee，在用于復(fù)原的信息H和基本的壓縮圖像Γ_或者基本的壓 縮圖像Γ_中選擇地追加用于虹膜識別的上述的付加信息，將這些信息保存于智能卡和/ 或存儲器等保存裝置中。圖6為本發(fā)明的針對最終保存用數(shù)據(jù)的文件格式的一例。以下，對在虹膜識別時使用用于復(fù)原的算法從lst_獲得復(fù)原圖像Festtmd的步驟 具體地進(jìn)行說明。該步驟為根據(jù)在存儲器或者存儲器上的數(shù)據(jù)庫中所保存的最終保存用數(shù) 據(jù)復(fù)原虹膜圖像的步驟。采用用于復(fù)原的信息H，找出保存用一次圖像Fxtrartl的環(huán)形或者 圓板(一種“框”)的形狀，對極坐標(biāo)圖像或者壓縮圖像進(jìn)行復(fù)原，通過在上述框中填充內(nèi)容 物來復(fù)原為具有上述環(huán)形或者圓板形狀的復(fù)原圖像數(shù)據(jù)。將根據(jù)最終保存用數(shù)據(jù)使用用于 復(fù)原的算法被復(fù)原出的一次圖像稱作“復(fù)原圖像”。復(fù)原圖像r^d，存在根據(jù)在壓縮時所適用的算法的種類而與原來的用于保存所 提取的一次圖像Fxteartl不相同的情況。如果對其理由進(jìn)行說明，則第一、如上所述，由于在 適用了有損壓縮算法的情況下引起圖像信息的損失，因此即使再次解壓縮也不能返回到具 有符合原圖像的品質(zhì)水平的圖像，第二、圖像為在具有整數(shù)坐標(biāo)的有限個的各像素上定義 的函數(shù)?？紤]上述第二理由，如圖7所示對圖像進(jìn)行復(fù)原。在表示圖7的笛卡兒坐標(biāo)系的 圖面中，由具有陰影的像素P的色相值或明暗值，由f1所定義的像使用被疊加到P的所有的像素(圖7的①、②、③)的色相值或者明暗值來提供。例如左側(cè)圖面的虛線部分的逆像 將疊加到P的部分的寬度作為加權(quán)值，能夠提供加權(quán)平均。除此之外存在多種方法。本發(fā)明的其他的實施方式通過圖2及圖4表示，圖2為表示本發(fā)明的在包括虹膜 的環(huán)形部分的圖像中對瞳孔、白眼球、眉毛、眼瞼及頭發(fā)等的封閉部分進(jìn)行除去處理后的虹 膜圖像予以保存、復(fù)原的方法的流程圖，圖4為圖2的流程圖。實施例為基于圖2及圖4的 虹膜圖像保存方法及復(fù)原方法，在上述的實施例中包括從外部的多種多樣的照相機(jī)及能 夠得到虹膜圖像的裝置中獲得包括虹膜部分的原圖像的步驟；從原圖像中抽取在包括虹膜 的環(huán)形中所包含的圖像，獲得一次圖像的步驟；將在包括虹膜的環(huán)形中所包括的一次圖像 變換為極坐標(biāo)系的極坐標(biāo)圖像，或為了減少存儲器的保存容量，使用壓縮算法對所變換后 的極坐標(biāo)圖像進(jìn)行壓縮，獲得壓縮后的壓縮圖像的步驟；將壓縮圖像與用于復(fù)原的信息一 起作為最終保存用圖像數(shù)據(jù)ist°re保存于存儲器及數(shù)據(jù)庫中的步驟；在虹膜識別時，使用用 于復(fù)原的算法從最終保存用圖像數(shù)據(jù)Isttm獲得復(fù)原圖像的步驟。此外，通過包括以下步驟 從原圖像中抽取在包括虹膜的環(huán)形中所包含的圖像，獲得一次圖像的步驟；在為了進(jìn)行保 存而變換為極坐標(biāo)系的前一階段，從一次圖像中獲得對瞳孔、白眼球、眉毛、眼瞼及頭發(fā)等 的多種的虹膜封閉要素進(jìn)行除去處理后的二次圖像的步驟；將對封閉部分進(jìn)行除去處理后 的二次圖像變換為極坐標(biāo)系的極坐標(biāo)圖像的步驟，由此可以使壓縮并保存的信息量與上述 實施例相比小，因此減少了存儲器容量，由于只使用在存儲器中保存的虹膜圖像信息，因此 無需尋找虹膜邊界等其他的虹膜圖像提取過程而直接地將虹膜圖像信息使用于比較識別 中，由此能夠提高識別處理速度。本發(fā)明相關(guān)的上述其他結(jié)構(gòu)，與上述的實施方式(圖1及圖3中所示)完全相同， 因此省略對其的具體的說明。以下，對與本發(fā)明的其他實施例相關(guān)的瞳孔、白眼球、眼瞼、眉 毛及頭發(fā)等的虹膜封閉圖像進(jìn)行除去處理后的二次圖像的獲得步驟具體地進(jìn)行說明。經(jīng)過從上述多種多樣的照相機(jī)及能夠得到虹膜圖像的裝置中獲得包括虹膜部分 的原圖像的步驟，從原圖像中提取在包括虹膜的環(huán)形中所包括的圖像獲得一次圖像的步 驟，從位于包括虹膜的環(huán)形內(nèi)的一次圖像中“除去”由瞳孔、眼瞼、白眼球、眉毛及頭發(fā)等封 閉虹膜部分的部分的步驟。產(chǎn)生上述封閉的部分，存在于虹膜圖像內(nèi)，但雖然為虹膜識別中 不需要的部分，但也有在識別時也帶來否定的效果的情況，因此優(yōu)選將它們預(yù)先除去。本發(fā) 明的重要的目的之一為，使針對所保存的圖像的文件大小減少，使用于智能卡或者使存儲 器容量減少，因此本發(fā)明的上述封閉除去按照在屬于封閉區(qū)域的所有的像素中提供相同的 色相值、例如全部提供白色或者黑色的方式進(jìn)行，這點如圖4(b)所示。這是因為，通過得到 比在上述實施例中說明過的最終保存用數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮時高的壓縮率，將所保存的虹膜圖像 的存儲器容量最小化。將以上述那樣的方法除去封閉的圖像稱作二次圖像。本發(fā)明相關(guān)的實施例及其他的實施例中，在對虹膜圖像進(jìn)行保存中，優(yōu)選為了減 少保存容量的存儲器而進(jìn)行壓縮并保存，但即使不進(jìn)行壓縮，在包括虹膜的環(huán)形中所包括 的圖像信息的容量充分地小的情況下，在不進(jìn)行壓縮的狀態(tài)下進(jìn)行保存并復(fù)原，也能夠提 高處理速度及識別率。產(chǎn)業(yè)上應(yīng)用的可能性本發(fā)明的虹膜圖像保存及復(fù)原方式，通過使用包括虹膜的環(huán)形部分的圖像，并且 使用對包括虹膜的環(huán)形部分的圖像中的瞳孔、白眼球、眉毛及頭發(fā)等的封閉部分進(jìn)行除去處理后的虹膜圖像來進(jìn)行壓縮、保存，從而能夠在存儲器容量小的智能卡或者存儲器裝置等中容易地保存虹膜信息，在虹膜識別時，減少提取對象及比較對象，能夠使處理速度較大 地提高，因此產(chǎn)業(yè)上的利用可能性非常高。
權(quán)利要求
一種虹膜圖像保存方法，包括從照相機(jī)中獲得包括虹膜部分的原圖像的步驟；從上述原圖像中提取、獲得在包括虹膜的環(huán)形部分中所包含的一次圖像的步驟；將所提取、獲得的一次圖像變換為極坐標(biāo)系的極坐標(biāo)圖像，或為了減少保存在存儲器中的數(shù)據(jù)量，使用壓縮算法對變換出的極坐標(biāo)圖像進(jìn)行壓縮，獲得壓縮后的壓縮圖像的步驟；和將用于上述極坐標(biāo)圖像或者壓縮圖像的復(fù)原的信息與極坐標(biāo)圖像或者壓縮圖像作為保存用數(shù)據(jù)保存于保存裝置中的步驟。
2.一種保存于智能卡及存儲器中的虹膜圖像的復(fù)原方法，其包括 從照相機(jī)中獲得包括虹膜部分的原圖像的步驟；從上述原圖像中提取、獲得在包括虹膜的環(huán)形部分中所包含的一次圖像的步驟； 將所提取、獲得的一次圖像變換為極坐標(biāo)系的極坐標(biāo)圖像，或為了減少保存在存儲器 中的數(shù)據(jù)量，使用壓縮算法對變換出的極坐標(biāo)圖像進(jìn)行壓縮，獲得壓縮后的壓縮圖像的步 驟；將用于上述極坐標(biāo)圖像或者壓縮圖像的復(fù)原的信息與極坐標(biāo)圖像或者壓縮圖像作為 保存用數(shù)據(jù)保存于存儲器或者數(shù)據(jù)庫中的步驟；和為了虹膜識別和比較，使用用于復(fù)原的算法從保存于上述存儲器或者數(shù)據(jù)庫中的保存 用數(shù)據(jù)中獲得復(fù)原圖像的步驟。
3.一種對智能卡及存儲器的虹膜圖像保存方法，包括 從照相機(jī)中獲得包括虹膜部分的原圖像的步驟；從上述原圖像中提取、獲得在包括虹膜的環(huán)形部分中所包含的一次圖像的步驟； 從所提取、獲得的一次圖像中獲得對虹膜的封閉部分進(jìn)行除去處理后的二次圖像的步驟；將對虹膜封閉部分進(jìn)行了除去處理后的二次圖像變換為極坐標(biāo)系的極坐標(biāo)圖像，或為 了減少保存在存儲器中的數(shù)據(jù)量，使用壓縮算法對變換出的極坐標(biāo)圖像進(jìn)行壓縮，獲得壓 縮后的壓縮圖像的步驟；和將用于上述極坐標(biāo)圖像或者壓縮圖像的復(fù)原的信息與極坐標(biāo)圖像或者壓縮圖像作為 保存用數(shù)據(jù)保存于存儲器或數(shù)據(jù)庫中的步驟。
4.一種保存于智能卡及存儲器中的虹膜圖像的復(fù)原方法，其包括 從照相機(jī)中獲得包括虹膜部分的原圖像的步驟；從上述原圖像提取、獲得在包括虹膜的環(huán)形部分中所包含的一次圖像的步驟； 從所提取、獲得的一次圖像中獲得對虹膜的封閉部分進(jìn)行除去處理后的二次圖像的步驟；將對虹膜封閉部分進(jìn)行除去處理后的二次圖像變換為極坐標(biāo)系的極坐標(biāo)圖像，或為了 減少保存在存儲器中的數(shù)據(jù)量，使用壓縮算法對變換出的極坐標(biāo)圖像進(jìn)行壓縮，獲得壓縮 后的壓縮圖像的步驟；將用于上述極坐標(biāo)圖像或者壓縮圖像的復(fù)原的信息與極坐標(biāo)圖像或者壓縮圖像作為 保存用數(shù)據(jù)保存在存儲器或者數(shù)據(jù)庫中的步驟；和為了虹膜識別及比較，使用用于復(fù)原的算法從保存于上述存儲器或者數(shù)據(jù)庫中的保存用數(shù)據(jù)中獲得復(fù)原圖像的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的對智能卡及存儲器的虹膜圖像保存方法，其特征在于， 形成包括上述虹膜的環(huán)形部分的外部圓，包括原圖像中的所有虹膜部分，并且形成為中心與內(nèi)部圓一致的圓形或者橢圓形，上述內(nèi)部圓位于原圖像中不包括虹膜圖像的瞳孔的內(nèi)部，形成為中心與外部圓一致的 圓形或者橢圓形。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的保存于智能卡及存儲器中的虹膜圖像的復(fù)原方法，其特 征在于，形成包括上述虹膜的環(huán)形部分的外部圓，包括原圖像中的所有虹膜部分，并且形成為 中心與內(nèi)部圓一致的圓形或者橢圓形，內(nèi)部圓位于原圖像中不包括虹膜圖像的瞳孔的內(nèi)部，形成為中心與外部圓一致的圓形 或者橢圓形。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的對智能卡及存儲器的虹膜圖像保存方法，其特征在于， 在上述保存用數(shù)據(jù)中包括提取出的虹膜圖像信息、和在確定一次圖像的形狀的兩個曲線均為圓形的情況下的各圓形的中心坐標(biāo)與半徑信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的對智能卡及存儲器的虹膜圖像保存方法，其特征在于， 在上述保存用數(shù)據(jù)中選擇性地包括虹膜與瞳孔之間的邊界信息、虹膜與白眼球之間的邊界信息及封閉信息中的一個以上。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的保存于智能卡及存儲器中的虹膜圖像的復(fù)原方法，其特征在于，在上述保存用數(shù)據(jù)中包括提取出的虹膜圖像信息、和在確定一次圖像的形狀的兩個曲 線均為圓形的情況下的各圓形的中心坐標(biāo)和半徑信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的保存于智能卡及存儲器中的虹膜圖像的復(fù)原方法，其特征 在于，在上述保存用數(shù)據(jù)中選擇性地包括虹膜與瞳孔之間的邊界信息、虹膜與白眼球之間的 邊界信息及封閉信息中的一個以上。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的對智能卡及存儲器的虹膜圖像保存方法，其特征在于，上述封閉除去，通過對屬于封閉區(qū)域的所有的像素選擇性地提供相同的色相值、白色 及黑色中的一個來進(jìn)行處理。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的對智能卡及存儲器的虹膜圖像保存方法，其特征在于，上述封閉除去，通過對屬于封閉區(qū)域的所有的像素選擇性地提供相同的色相值、白色 及黑色中的一個來進(jìn)行處理。
13.根據(jù)權(quán)利要求5所述的對智能卡及存儲器的虹膜圖像保存方法，其特征在于， 作為對上述極坐標(biāo)圖像進(jìn)行壓縮的算法構(gòu)成為考慮存儲容量及圖像信息的損失，使用無損壓縮算法或者存在數(shù)據(jù)損失的有損壓縮算法，目標(biāo)圖像文件容量被確定，在通過有損壓縮算法進(jìn)行壓縮的情況下，通過調(diào)節(jié)品質(zhì)參 數(shù)，將上述文件壓縮在目標(biāo)文件容量內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求6所述的保存于智能卡及存儲器中的虹膜圖像的復(fù)原方法，其特征 在于，作為對上述極坐標(biāo)圖像進(jìn)行壓縮的算法構(gòu)成為考慮存儲容量及圖像信息的損失，使 用無損壓縮算法或者存在數(shù)據(jù)損失的有損壓縮算法，目標(biāo)圖像文件容量被確定，在通過有損壓縮算法進(jìn)行壓縮的情況下，通過調(diào)節(jié)品質(zhì)參數(shù)，將上述文件壓縮在目標(biāo)文件容量內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及虹膜圖像保存及復(fù)原方法，通過以下步驟具體實現(xiàn)從照相機(jī)中獲得包括虹膜部分的原圖像(Iori)的步驟；為了從原圖像中提取用于保存的虹膜圖像，而獲得一次圖像(Iextract1)的步驟，該一次圖像Iextract1由除去了超出外部圓的部分和在內(nèi)部圓中包括的圖像后的區(qū)域構(gòu)成；從一次圖像中獲得除去了瞳孔、白眼球、眉毛、眼瞼及頭發(fā)等虹膜的封閉部分后的二次圖像(Iextract2)的步驟；將對封閉部分進(jìn)行了除去處理后的二次圖像(Iextract2)變換為極坐標(biāo)系的極坐標(biāo)圖像(Ipolar)，并對變換后的極坐標(biāo)圖像進(jìn)行壓縮，獲得壓縮圖像(Icomp)的步驟；將壓縮圖像(Icomp)與用于復(fù)原的信息(H)一起作為保存用圖像數(shù)據(jù)(Istore)保存于存儲器中的步驟；在虹膜識別時，使用用于復(fù)原的算法從保存用數(shù)據(jù)中獲得復(fù)原圖像(Irestored)的步驟。由此可以減少用于圖像保存的存儲器的容量，提高在虹膜識別時的處理速度。
文檔編號G06T9/00GK101816018SQ200880106172
公開日2010年8月25日 申請日期2008年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月7日
發(fā)明者孫政教, 崔炯仁, 樸準(zhǔn)鏞, 白勝敏, 金大訓(xùn) 申請人:虹膜技術(shù)公司