¿Cuál es la base biológica de la tecnología de reconocimiento del iris?
La apariencia del ojo humano está formada por la esclerótica, el iris y la pupila. La esclerótica es la parte blanca alrededor del globo ocular y representa aproximadamente el 30% del área total; el centro del ojo es la pupila, que representa aproximadamente el 5%; el iris se encuentra entre la esclerótica y la pupila y contiene la parte más rica; información de textura, que representa el 65%. Externamente, consta de muchos hoyos glandulares, pliegues y manchas pigmentadas (ver imagen a la derecha), que es una de las estructuras más singulares del cuerpo humano. La formación del iris está determinada por genes genéticos y la expresión genética humana determina la morfología, fisiología, color y apariencia general del iris. Cuando una persona se desarrolla hasta aproximadamente los ocho meses, el iris básicamente ha crecido hasta alcanzar un tamaño lo suficientemente grande y ha entrado en un período relativamente estable. La apariencia del iris puede permanecer sin cambios durante décadas, salvo anomalías raras y grandes traumas físicos o mentales. El iris, en cambio, es visible externamente, pero al mismo tiempo es un tejido interno, situado detrás de la córnea. Cambiar la apariencia del iris requiere una cirugía muy delicada y conlleva el riesgo de daño visual. El iris tiene un alto grado de singularidad, estabilidad e invariancia, y es la base material para el reconocimiento del iris.
De todas las tecnologías biométricas, incluida la huella dactilar, el reconocimiento del iris es la más cómoda y precisa. La tecnología de reconocimiento del iris se considera ampliamente como la tecnología de autenticación biométrica más prometedora del siglo XXI. Las aplicaciones futuras en seguridad, defensa nacional, comercio electrónico y otros campos se centrarán inevitablemente en la tecnología de reconocimiento del iris. Esta tendencia está surgiendo gradualmente en diversas aplicaciones en todo el mundo y las perspectivas de aplicación en el mercado son muy amplias.
Las principales instituciones extranjeras de investigación sobre el reconocimiento del iris incluyen Iridian e Iriteck en Estados Unidos y Jiris en Corea del Sur. Iridian ha dominado el algoritmo central de reconocimiento del iris y actualmente es el mayor proveedor del mundo de tecnología y productos profesionales de reconocimiento del iris. Coopera con LG, Panasonic, OKI, NEC y otras empresas (como los productos IRISPASS®, BM-ET300, IG-H100®) para proporcionar el algoritmo central de reconocimiento del iris de manera autorizada y apoyar a los socios para producir sistemas de reconocimiento del iris. La tecnología central de Iridian también incluye protocolos de procesamiento de imágenes y estándares de datos PrivateID? , identifica el servidor KnoWho? , ¿quién sabe? Herramientas de desarrollo y cámaras de reconocimiento de iris.
Antes del año 2000, China no tenía sus propios derechos de propiedad intelectual básicos sobre el reconocimiento del iris. Sobre la base de años de investigación, el Instituto de Automatización de la Academia de Ciencias de China desarrolló el algoritmo central de reconocimiento del iris a principios de 2000, convirtiéndose en una de las pocas unidades en el mundo que domina el algoritmo central de reconocimiento del iris.
Como la primera base de investigación en China que comienza a estudiar el mecanismo de reconocimiento del iris, la tecnología de detección en vivo de reconocimiento del iris con derechos de propiedad intelectual independientes desarrollada por el Laboratorio Estatal Clave de Reconocimiento de Patrones del Instituto de Automatización, China La Academia de Ciencias no solo llena el vacío entre la tecnología de reconocimiento de iris de mi país. Tiene un vacío en el campo internacional y puede competir con los algoritmos convencionales internacionales. En comparación con los algoritmos centrales de otras empresas internacionales, los algoritmos centrales del Instituto de Automatización de la Academia de Ciencias de China son más rápidos, ocupan menos espacio de memoria y tienen un mejor rendimiento general. En 2005, los resultados de la investigación sobre el reconocimiento del iris de nuestro laboratorio ganaron el segundo premio del Premio Nacional de Invención en Ciencia y Tecnología. En septiembre de 2006, el Laboratorio Estatal Clave de Reconocimiento de Patrones, como institución autorizada en tecnología de reconocimiento de iris en mi país, participó en la evaluación de tecnología biométrica organizada por la Organización Biométrica Internacional (Conferencia de la Alianza Biométrica de 2006 y Experimento de Tecnología Biométrica de 2006). y la precisión del algoritmo de reconocimiento han sido reconocidos por pares internacionales. Además, la base de datos de imágenes de iris del Laboratorio Estatal Clave de Reconocimiento de Patrones se ha convertido en la base de datos de iris más grande del mundo. Hasta ahora, más de 2.000 instituciones de investigación de 70 países y regiones han solicitado su uso, incluidas más de 1.500 instituciones extranjeras.
Beijing Zhongke Hongba Technology Co., Ltd. es una empresa especializada en la investigación y el desarrollo de sistemas de reconocimiento de iris y productos relacionados basados en los resultados de la investigación científica sobre reconocimiento de iris del Laboratorio Estatal Clave de Reconocimiento de Patrones. Es la única empresa nacional con derechos de propiedad intelectual completamente independientes en tecnología de reconocimiento de iris. * * * La empresa ha obtenido 15 patentes de iris, incluidas 8 patentes de invención, 4 patentes de modelos de utilidad, 3 patentes de apariencia y derechos de autor de software. Los derechos de propiedad intelectual cubren todos los aspectos de los sistemas de software y hardware de reconocimiento de iris.
En la actualidad, los productos de reconocimiento de iris de Zhongke Hongba se han utilizado con éxito en algunas minas de carbón, bancos, seguridad social y lugares clasificados de alto nivel en el país.
El sistema de reconocimiento automático de iris incluye dos módulos: hardware y software: equipo de recogida de imágenes de iris y algoritmo de reconocimiento de iris. Correspondiente a los dos problemas básicos de adquisición de imágenes y coincidencia de patrones respectivamente.
En 1993, JOHN DAUGMAN implementó un prototipo de sistema de reconocimiento automático del iris de alto rendimiento. Hoy en día, la mayoría de los sistemas automáticos de reconocimiento de iris utilizan el algoritmo central DAUGMAN.
El iris es la parte anular situada entre la pupila negra y la esclerótica blanca del ojo. Generalmente tiene una estructura radial de adentro hacia afuera. Está compuesto de tejido fibroso bastante complejo y contiene muchas características detalladas entrelazadas, como manchas, filamentos, coronas, rayas, depresiones, etc. Estas características están determinadas por combinaciones aleatorias antes del nacimiento y, una vez formadas, permanecen sin cambios durante toda la vida. La precisión del reconocimiento del iris es la más alta entre varias identificaciones biométricas.
Recopilación de información:
Desde la perspectiva de un iris con un diámetro de 11 mm, el algoritmo del Dr. Daugman utiliza 3,4 bytes de datos para representar la información del iris por milímetro cuadrado. Aproximadamente hay 266 puntos de características cuantitativos, mientras que la tecnología biométrica general solo tiene de 13 a 60 puntos de características. En muchos materiales técnicos de reconocimiento de iris se describe un algoritmo de reconocimiento de iris con 266 puntos característicos cuantitativos. Si el algoritmo y las características del ojo humano lo permiten,
El Dr. Daugman señaló que su algoritmo puede obtener 173 puntos característicos independientes con grados de libertad binarios. En la tecnología biométrica, la cantidad de puntos característicos es bastante grande.
Algoritmo:
El primer paso es localizar el iris con una cámara de precisión a 3 centímetros del ojo. Cuando la cámara apunta al ojo, el algoritmo enfoca gradualmente los lados izquierdo y derecho del iris para determinar el borde exterior del iris. Este enfoque horizontal se ve obstaculizado por los párpados. Al mismo tiempo, este algoritmo se dirige al borde interno del iris (es decir, la pupila), eliminando la influencia del líquido ocular y los tejidos pequeños.
Las cámaras monocromáticas utilizan luz visible e infrarroja, estando la luz infrarroja en el rango de 700-900 mm (este es el límite inferior de la tecnología IR, el mismo rango utilizado por la Asociación Estadounidense de Oftalmología en su estudio de los quistes maculares). .)
Por encima del iris, el algoritmo utiliza el método de ondas de Gabor bidimensional para subdividir y reorganizar la imagen del iris. La primera subdivisión se llama fasor y requiere un conocimiento matemático profundo para comprender los principios de las ondas de Gabor bidimensionales.