Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP (대한전자공학회논문지SP)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

A Study on Iris Recognition by Iris Feature Extraction from Polar Coordinate Circular Iris Region

극 좌표계 원형 홍채영상에서의 특징 검출에 의한 홍채인식 연구

  • 정대식 (상명대학교 일반대학원 컴퓨터과학과) ;
  • 박강령 (상명대학교 디지털미디어학부)
  • Published : 2007.05.25
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Abstract

In previous researches for iris feature extraction, they transform a original iris image into rectangular one by stretching and interpolation, which causes the distortion of iris patterns. Consequently, it reduce iris recognition accuracy. So we are propose the method that extracts iris feature by using polar coordinates without distortion of iris patterns. Our proposed method has three strengths compared with previous researches. First, we extract iris feature directly from polar coordinate circular iris image. Though it requires a little more processing time, there is no degradation of accuracy for iris recognition and we compares the recognition performance of polar coordinate to rectangular type using by Hamming Distance, Cosine Distance and Euclidean Distance. Second, in general, the center position of pupil is different from that of iris due to camera angle, head position and gaze direction of user. So, we propose the method of iris feature detection based on polar coordinate circular iris region, which uses pupil and iris position and radius at the same time. Third, we overcome override point from iris patterns by using polar coordinates circular method. each overlapped point would be extracted from the same position of iris region. To overcome such problem, we modify Gabor filter's size and frequency on first track in order to consider low frequency iris patterns caused by overlapped points. Experimental results showed that EER is 0.29%, d' is 5,9 and EER is 0.16%, d' is 6,4 in case of using conventional rectangular image and proposed method, respectively.

기존의 연구에서는 홍채 특징 추출을 위해 검출된 원형 홍채 영역을 직교 사각형 홍채 영상으로 스트레칭 및 보간 하는 작업을 수행하였다. 이러한 경우 실제 홍채 특징이 왜곡되는 현상이 발생한다. 본 논문에서는 홍채 영상의 왜곡 없이 정확하게 홍채 특징을 추출할 수 있는 방법을 제안한다. 본 연구는 다음과 같은 세 가지 장점을 가지고 있다. 첫 번째, 극좌표 원형 영상 방식을 이용하여 기존의 직교 사각형 영상 방식보다 인식 성능 면에서 우수하다는 점을 해밍거리, 코사인거리, 유클리디안 거리의 3가지 metric을 이용하여 실제로 비교해본 점이며, 두 번째, 최근 홍채인식 연구의 주된 흐름인 품질이 좋지 못한 Non-Ideal 홍채 영상 중 하나의 형태인 홍채 카메라의 중심을 쳐다보지 않은 상태에서 취득된 홍채 영상의 동공과 홍채 중심 위치가 많이 차이나는 경우에 동공과 홍채 경계를 각각 원형 경계 검출로 경계를 찾은 후, 영상에 대한 보간(interpolation)없이 극좌표 원형 홍채 영상에서 직접 특징을 추출함으로써 홍채인식의 성능을 향상한 점이다. 마지막 세 번째는 극좌표 원형방식을 사용할 경우 발생하는 중복 포인트 문제를 해결한 것이다. 이러한 중복 포인트들은 같은 위치에서 여러 홍채 특징을 추출하는 현상을 야기함으로서 저주파 홍채 특징을 생성하는 결과를 낳게 된다. 즉, 홍채 특징의 신호 변화가 실제로 존재함에도 불구하고 같은 위치에서의 여러 홍채 특징들을 추출함으로써 파형변화가 적은 비슷한 홍채 신호를 만들게 된다. 중복 포인트가 주기적으로 많이 발생하는 동공부근의 첫 번째 트랙에 가버필더 적용 시 필터의 주파수를 작게 하여 중복 포인트에 의해 발생된 저주파 홍채 신호를 정확하게 추출하게 함으로써 홍채 인식 성능을 향상 시킨 점이다. 실험 결과, 기존의 직교 사각형 영상 기반 방식이 EER 0.29% 와 d'값 5.8 이였으며, 제안하는 극좌표 원형 방식이 EER 0.16% 와 d'값 6.4로 인식 성공률이 보다 높음을 알 수 있었다.

Keywords

References

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