262 PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 0033-2097, R. 91 NR 11/2015 Michał OCHOCKI, Marcin KOŁODZIEJ, Dariusz SAWICKI Politechnika Warszawska, Instytut Elektrotechniki Teoretycznej i Systemów Informacyjno-Pomiarowych doi:10.15199/48.2015.11.60 Weryfikacja użytkownika na podstawie obrazu tęczówki oka Streszczenie. W artykule przedstawiono autorski algorytm weryfikacji tożsamości na podstawie obrazu tęczówki oka. Algorytm weryfikacji tęczówki składa się z czterech etapów – segmentacji obrazu tęczówki, normalizacji obszaru tęczówki, ekstrakcji cech obszaru tęczówki i klasyfikacji. Etap ekstrakcji cech wyodrębnia informacje na temat histogramu obrazu tęczówki. Algorytm został przetestowany w celu ustalenia współczynników błędnej analizy FAR i FRR. Algorytm zaimplementowano wykorzystując wybrane funkcje przetwarzania obrazu biblioteki OpenCv. Abstract. The article presents author's identity verification algorithm based on image of the iris. Iris verification algorithm consists of four modules – segmentation of iris image, normalization of the iris region, features extraction of the iris region, features classification. Features extraction of the iris region extracts information about the histogram of the image. The algorithm has been tested to find performance metrics. The algorithm was implemented using selected image processing functions of OpenCv library. Identity verification algorithm based on image of the iris Słowa kluczowe: rozpoznawanie tęczówki, histogram obrazu, przetwarzanie obrazu, biometria. Keywords: iris recognition, histogram of image, image processing, biometry. Wstęp KoniecznoĞć zapewnienia społeczeństwu najwyższego poziomu bezpieczeństwa danych, informacji oraz miejsc prowadzi do wzrostu zainteresowania systemami biometrycznymi. Jedną z najbardziej atrakcyjnych cech biometrycznych wykorzystywaną w systemach zabezpieczeń jest obraz tęczówki oka [1]. Tęczówka jest barwnym krążkiem zlokalizowanym w podłużnym przekroju oka między rogówką a soczewką. W centrum tęczówki znajduje się źrenica. Obraz tęczówki stosowany w systemach biometrycznych spełnia wszystkie podstawowe warunki stawiane technologiom biometrycznym– uniwersalnoĞć, unikatowoĞć, stabilnoĞć oraz mierzalnoĞć. Pomijając nieliczną grupę osobników, tęczówkę posiada każdy człowiek. Formowanie struktury tęczówki jest wynikiem indywidualnych i niepowtarzalnych procesów, przez co nawet tęczówki prawego i lewego oka jednej osoby są wzorami niepowiązanymi ze sobą [2]. StabilnoĞć biometryki tęczówki jest spowodowana tym, że od momentu całkowitego wykształcenia struktury tęczówki nie zmienia się ona do końca życia [1]. Akwizycja obrazu tęczówki jest nieinwazyjna, a sam proces akwizycji jest wygodny i akceptowany przez użytkowników. AtrakcyjnoĞć systemu biometrycznego wykorzystującego obraz tęczówki oka spowodował dynamiczny rozwój tej metody biometrii. Obecnie większoĞć systemów biometrycznych tęczówki bazuje na algorytmie rozpoznawania stworzonym przez Johna Daugmama w 1994 roku. Do realizacji algorytmu weryfikacji tęczówki oka w częĞci wykorzystano założenia algorytmu Daugmana. Zrealizowany algorytm weryfikacji składa się z następujących etapów [3]:  akwizycja obrazu tęczówki oka,  segmentacja obrazu tęczówki,  normalizacja obszaru tęczówki,  ekstrakcji cech obszaru tęczówki,  klasyfikacji cech. Algorytm weryfikacji tęczówki został zaimplementowany w języku C++ przy użyciu wybranych funkcji biblioteki OpenCV w wersji 2.4.6. OpenCV (Open Source Computer Vision Library) jest bezpłatną biblioteką o otwartym kodzie przeznaczona na użytek cyfrowego przetwarzania obrazów. Podczas pracy nad projektem algorytmu weryfikacji zrealizowano również autorskie stanowisko akwizycji obrazu tęczówki. Projekt stanowiska akwizycji przewidywał użycie prostych metod oraz rejestrację obrazu tęczówki oka prowadzoną w oĞwietleniu Ğwiatłem o zakresie podczerwieni. Obraz tęczówki pozyskiwano za pomocą kamery internetowej dostosowanej do rejestracji obrazu przy oĞwietleniu w zakresie bliskiej podczerwieni. Zaprojektowany system oĞwietlenia tęczówki składa się z czterech diod emitujących Ğwiatło podczerwone o długoĞci fali 940 nm. Akwizycja obrazu tęczówki PoprawnoĞć przeprowadzenia akwizycji obrazu tęczówki ma kluczowe znaczenie w systemach biometrycznych tęczówki oka. Odpowiednia jakoĞć zarejestrowanego obrazu ma fundamentalne znaczenie na etapie segmentacji tęczówki, zapewnia poprawne wydobycie charakterystyk biometrycznych i właĞciwe końcowe dopasowanie. Twórcami bazy zdjęć tęczówek wykorzystywaną w realizacji projektu weryfikacji tęczówki są Michala Dobeša i Libora Machala. Baza zdjęć tęczówek pozyskana została ze strony http://www.inf.upol.cz/iris/. Baza zdjęć tęczówek Michala Dobeša i Libora Machala składa się z obrazów tęczówek 64 osób. Zdjęcia tęczówek są barwne, w formacie jpg i rozdzielczoĞci 768 x 576 pikseli. Przykładowy obraz tęczówki bazy danych pobranej z Internetu został przedstawiony na rysunku 1a. Rys. 1. Przykłady obrazów tęczówek z baz danych a) b)