基于DSP和ZigBee的虹膜识别系统设计

针对传统虹膜识别系统计算复杂、实时性差等问题,在 Gabor滤波图像的基础上,利用分块图像的幅值均值和相位信息来提取虹膜特征量,并结合k-近邻算法来完成虹膜识别功能,缩短识别时间,提高识别准确度.同时,将识别结果通过ZigBee网络发送至云端服务器,解决了厂区内布线困难问题.实验表明,该识别系统运行稳定,识别速度快.该识别系统已被应用于某安防系统.     

一种基于小波变换的虹膜识别方法

虹膜上的纹理或结构的差异,是不同虹膜相互区别的最主要原因和体现.因此,要想获得很高的识别率,就必须运用虹膜图像的边缘信息.利用二维小波变换,构造出了一种新的虹膜识别方法.该方法的基本思想是对于小波多层分解的低频分量,用一种变形的互相关方法由粗到精地进行匹配,以筛选出少数匹配较好的虹膜图像;然后在第一级小波分解的边缘分量上提取图像边缘,并用一种新的基于边缘特征的距离量度对筛选出的虹膜图像进行最终识别.与国外的虹膜识别方法相比,该方法把全局特征与局部特征很好地结合起来,并且更为有效地利用了虹膜图像的边缘信息.     

虹膜图像处理与识别技术研究

虹膜作为重要的身份鉴别特征,具有唯一性、稳定性、可采集性、非侵犯性等优点。据统计目前虹膜识别的错误率在各种生物特征识别技术中是最低的。本文主要是通过对虹膜图像的预处理,纹理特征提取,编码及匹配达到对虹膜所有者的身份进行验证的目的。虹膜图像的预处理采用基于灰度差以及基于Hough变换的边界提取方法实现;然后用Gabor滤波器对虹膜图像进行纹理分析,提取图像的平均绝对偏差作为特征向量;最后用加权欧氏距离(WED)对虹膜图像进行身份验证。此外,本文还使用BP神经网络的方法对虹膜图像的特征进行分类识别。实验结果表明,这两种识别方法均达到了不错的识别效果。     

基于DSP和ZigBee的虹膜识别系统设计（英文）

针对传统虹膜识别系统计算复杂、实时性差等问题,在Gabor滤波图像的基础上,利用分块图像的幅值均值和相位信息来提取虹膜特征量,并结合k-近邻算法来完成虹膜识别功能,缩短识别时间,提高识别准确度。同时,将识别结果通过ZigBee网络发送至云端服务器,解决了厂区内布线困难问题。实验表明,该识别系统运行稳定,识别速度快。该识别系统已被应用于某安防系统。     

基于序列图像提取稳定特征点的虹膜识别算法

为了尽可能降低不稳定特征点对识别率的影响,研究提出了基于序列图像提取稳定特征点的虹膜识别算法.该算法首先用二维Gabor滤波器对序列虹膜图像提取特征编码,然后对该序列特征编码求交集以提取稳定特征点,并利用这些稳定特征点建立虹膜的特征模板库,最后通过计算相似度,获得识别结果.在实验室采集的序列虹膜图库上,当等错率为0.3017%,分类阈值为0.6402时,正确识别率可以达到99.73%.实验证明该算法是有效、可行的,并更好地提高了虹膜的分类精度和改善了虹膜的识别性能.     

基于空域与频域稳定特征融合的离焦虹膜识别

针对扩大景深的定焦虹膜识别系统易引入不同程度的离焦虹膜图像,增加识别错误率的问题,提出稳定特征融合解决方案.以基于序列图像的离焦虹膜识别方法为分析和验证基础,通过对不同图像离焦程度下稳定特征在空域和频域分布规律的统计研究,确定基于单幅图像注册的稳定深点区域特征与稳定傅里叶低频相位特征的提取规则,并将二者在匹配分数级进行融合完成识别.在SUT-DI离焦虹膜数据库上的实验结果表明,与融合前基于单特征的以及基于序列图像的识别方法相比,该方法取得了更佳的识别性能,等误率最高降低7.77％,证明了该方法对于图像遭受光学离焦具有鲁棒性,能够为便捷式虹膜识别系统的开发提供技术支持.     

基于相位一致性最大响应方向的虹膜识别方法

为了进一步提高虹膜识别的准确性,提出了一种基于相位一致性最大响应方向的虹膜识别方法.该方法对人眼图像进行图像预处理,得到归一化的虹膜图像;然后,提取像素对于相位一致性的最大响应方向作为可区分性特征,并将最大响应方向的序号编码为简单易处理的二进制虹膜代码;最后,通过计算两个虹膜代码之间的加权汉明距离衡量二者的差异,并给出识别结果.实验结果表明,该方法的等错率为0.871 5%,正确识别率为99.851 8%.与经典的虹膜识别方法相比,该方法具有更高的识别准确性.     

一种基于纹理特征点匹配的自适应虹膜识别方法

传统的虹膜识别方法原理复杂,实现困难.为了在保证识别率的同时简化虹膜识别算法,提高虹膜识别效率,提出了一种基于纹理特征点匹配的自适应虹膜识别方法.首先,通过图像预处理得到512列×64行的矩形虹膜图像;其次,在有效的虹膜区域内,通过自行设计的边缘检测方法找到虹膜特征点;再次,对特征点进行编码,用虹膜代码表示虹膜模式;最后,采用自适应的模式匹配方法对不同的虹膜模式进行分类,给出识别结果.在给定距离阈值为0.37的前提下,可以达到99.242 8%的正确识别率.实验结果证明,该方法能够满足虹膜识别高准确性的要求.     

基于统计特征中心对称局部二值模式的虹膜识别

由于中心对称局部二值模式(CS-LBP)的虹膜识别具有特征维数高、对噪声敏感等缺点,提出了基于统计特征中心对称局部二值模式(SCCS-LBP)的虹膜识别方法.首先,根据虹膜纹理的分布特性,用CS-LBP对归一化的虹膜图像进行编码;为了进一步降低特征维数,对编码后的图像进行特征统计.然后,根据统计结果的分布,提取出有效的二值特征图像.最后,用Hamming距离进行虹膜识别.对CASIA1.0、CASIA2.0、CASIA3.0-Interval、MMU1图像库进行了识别,最高正确识别率分别为99.955％、99.848％、99.989％、99.916％.实验结果表明:该方法有效地利用了虹膜纹理分布特性,与LBP和CS-LBP方法相比,具有更少的特征维数、更高的正确识别率和更好的鲁棒性.     

基于纹理分布特征的虹膜识别算法

二维小波变换方向性差,不能从方向和频率同时描述虹膜纹理.基于此,分析了归一化虹膜纹理的分布特点,提出了基于纹理分布特征的虹膜识别算法.对原始人眼图像进行虹膜定位等预处理操作,得到归一化的虹膜纹理图像;对归一化虹膜图像进行了二维小波多尺度变换,结合虹膜纹理分布特点,选择小波分解水平通道;依据点能量贡献度,消除伪特征点并进行了点能量编码;计算了不同虹膜编码间海明距离,以其为依据进行分类.在给定距离阈值为0.25的前提下,可以达到99.91%的正确识别率.实验证明该算法是有效、可行的,并具有较高的识别率,识别速度也很快.     

基于离散Curvelet变换和LS-SVM的虹膜特征提取与识别

提出了一种基于离散曲波变换和最小二乘支持向量机(LS-SVM)的虹膜特征提取与分类识别的新方法。对虹膜纹理采用离散Curvelet变换,提取低频子带系数矩阵的均值方差和高频子带能量作为虹膜图像的特征向量,利用最优二叉树多类LS-SVM分类器进行分类与识别。MATLAB仿真实验结果表明,与现有方法相比,该算法识别准确率较高,能有效应用于身份认证系统中。     

立体视觉中的图像立体匹配方法

图像立体匹配是立体视觉的核心技术,在三维重建、视觉测量及目标识别等领域中得到了广泛的研究和应用.根据立体匹配技术特点,图像立体匹配可分为三大类:局部立体匹配、全局立体匹配和半全局立体匹配.着重介绍了前两大类中典型的图像立体匹配方法.对各种图像立体匹配方法的匹配算法进行了分析研究,并对图像立体匹配方法的发展提出了一些建议.     

基于视觉的机器人抓取系统应用研究综述

针对生产线上工业机器人的柔性和智能水平不高的问题,将日益发展的计算机视觉技术引入原有的搬运工业机器人领域,利用机器人视觉技术获取工件及其周围环境的信息,识别出了所要操作的目标工件,并能通过做出决策来引导工业机器人完成对工件的抓取和放置等操作。针对生产线上的工业机器人抓取系统中摄像机的标定、目标工件的识别匹配、机器人对目标工件的定位抓取这3个主要步骤在现阶段的研究成果进行了综述,对计算机视觉定位中涉及到的相关图像预处理方法进行了分析与归纳,并对该技术的实际应用研究和未来发展进行了讨论。研究结果表明,视觉抓取系统技术成熟,能够满足工业应用中的实时性要求,各部分算法的研究和改进对工业的发展和相关研究具有一定的参考价值。     

基于差影和模板匹配的微小轴承表面缺陷检测

针对轴承表面缺陷的位置、面积、深度等随机变化导致图像采集具有不确定性的特点，设计了一套采用光电耦合器图像识别技术进行缺陷自动检测的系统。该系统光源恒定、处理速度快、图像精度高，能长时间稳定工作，显著提高了图像采集质量。经过深入研究图像分割、图像差影、模板匹配等模式识别理论与技术及微小轴承图像特征发现，要检测轴承的表面缺陷，需将轴承表面分割成两部分进行识别，轴承表面的均匀分布区域直接采用差影法，文字刻印区域采用模板匹配法，结果表明该方法识别正确率达98％。     

基于PCHIP-LMD的虹膜识别方法

针对虹膜识别经验模态分解(EMD)和局部均值分解(LMD)方法具有无法兼顾分解速度和包含小误差的缺点,提出了将分段三次Hermite多项式插值引入 局部均值分解(PCHIP-LMD)的虹膜识别方法来提高识别准确率。针对虹膜纹理的分布特性,利用PCHIP-LMD对归一化的虹膜图像逐行分解,得到不同尺度的分量图像;通过提取有效的分量图像将其二值化为特征图像。然后用Hamming距离对特征图像进行移位匹配,得到匹配向量。最后计算匹配向量的改进标准差,用此标准差进行虹膜识别。对CASIA1.0、CASIA2.0、CASIA3.0-Interval、MMU1图像库进行了识别试验, 结果显示识别率分别达到了99.968 1%、99.884 5%、99.993 7%、99.878 2%。实验结果表明：该方法消除了虹膜特征提取时的高频噪声,有效提取了图像的二值特征,与EMD和LMD方法相比,识别速度,识别准确率和鲁棒性均有极大提高。     

基于机器人技术的卷板喷标系统设计

针对卷板生产过程中产品标识存在错误率较高的问题,在对目前多数卷板生产企业实际工况及采用的标识方法进行分析的基础上,研究开发了一套基于机器人技术的自动卷板喷标系统。根据现场要求,提出了机器人卷板喷标系统的总体方案,对喷标系统硬件及软件进行了设计,对机器人选型、信息交互以及字符的形成过程等关键问题进行了分析。研究结果表明,基于机器人技术的自动卷板喷标系统既能提高卷板产品标识的准确性及质量追溯的成功率,又能降低劳动强度,同时提高标识规范性,为后期的仓储及管理自动化提供技术保障,有较大的推广应用价值。     

高强钢薄板高温焊接变形的视觉测量

为了实现高强钢薄板高温焊接条件下屈曲变形的准确测量,基于数字图像处理技术、立体视觉原理及数字图像相关法,提出一种高强钢薄板全场动态焊接变形的视觉测量技术,并以规则散斑图像的高精度匹配方法研究为基础,将其应用到焊接图像中。针对焊接高温导致的散斑纹理的变色或脱落,采用高温漆与高温胶混合涂布的方式,获得了低成本、高稳定性的散斑纹理。选择薄板背侧进行测量以及在相机镜头前加装滤光片组的方法,抑制焊接过程中的强光、火花及烟雾的干扰。采用高斯平滑的数字图像处理技术,寻找最佳滤波参数并应用到焊接图像中,在保证测量精度的前提下提高了图像匹配的成功率及精度。实验结果表明,该方法能够有效地降低焊接图像匹配的均值误差、均方根误差及Z向静态均值误差,均值误差最大降幅为78.6%,均方误差最大降幅为47.7%,Z向静态均值误差降幅为37.9%。本文的方法和系统可以满足焊接高温条件下薄板屈曲变形的全场应变测量要求,散斑纹理稳定,散斑图像匹配成功率高、稳定性好,是薄板全场动态焊接变形检测的有效途径。     

基于多通道Gabor滤波与灰度梯度共生矩阵的虹膜识别方法

为有效改善虹膜识别系统的性能,针对传统方法提取全局特征时对局部纹理特征不敏感的问题,提出了一种基于多通道Gabor滤波和灰度梯度共生矩阵（GGCM）的虹膜识别方法。使用不同方向和尺度的Gabor滤波器组对预处理后的虹膜图像滤波,由全局滤波图像构建灰度梯度共生矩阵,提取特征值生成虹膜特向量。识别过程采用加权欧氏距离进行特征匹配。CASIA虹膜图像库实验表明,该方法能在保证识别系统实时性能的前提下使EER下降0.5%。     

基于Gabor与瑞利分布型滤波器的虹膜识别法

提出了一种基于Gabor与瑞利分布型滤波器的虹膜识别算法,通过对虹膜纹理采用Gabor变换来获取其频谱信息,并对频谱信息进行分析证明了符合瑞利分布,最后使用瑞利分布型滤波器来提取虹膜的特征。实验结果表明,该算法识别率高并可用有效地应用于虹膜身份鉴别系统中。     

一种基于相位一致性的虹膜识别方法

凭借虹膜自身的稳定性、非侵犯性、难更改性等优点,虹膜识别已经成为生物特征识别领域中的研究热点。但是在非侵犯性的虹膜识别系统所采集到的人眼图像中,虹膜环内的部分区域被眼睑或眼毛所遮挡,造成虹膜纹理的丢失。将被眼睑或眼毛遮挡的区域去掉之后,虹膜可用纹理区域的面积会低于100%。为了在这种情况下仍然能够提取出满足虹膜识别要求的特征,本文提出了一种基于相位一致性的虹膜识别方法。实验结果证明,该方法能够在虹膜可用纹理区域不完整的情况下提取出足够多的可区分性特征用于虹膜识别,并且具有0.137 0%的等错率和99.862 5%的正确识别率。