一種基于虹膜識(shí)別技術(shù)的車(chē)輛啟動(dòng)系統(tǒng)

夏道華

（山東科技職業(yè)學(xué)院，山東 濰坊 261000）

前言

虹膜識(shí)別技術(shù)是人體生物識(shí)別技術(shù)的一種,具有高度獨(dú)特性、不可更改性及穩(wěn)定性的特點(diǎn)，是虹膜用作身份識(shí)別的基礎(chǔ)。

包括指紋識(shí)別、人臉識(shí)別、基因識(shí)別、掌型識(shí)別、步態(tài)識(shí)別在內(nèi)的生物識(shí)別技術(shù)中，虹膜識(shí)別是當(dāng)前應(yīng)用最為方便和精確的一種。虹膜識(shí)別技術(shù)被廣泛認(rèn)為是最具有發(fā)展前途的生物認(rèn)證技術(shù)，并且虹膜識(shí)別技術(shù)已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用，例如美國(guó)新澤西州的學(xué)校在校園里面安裝了虹膜識(shí)別的裝置進(jìn)行安全控制，在阿富汗利用虹膜識(shí)別技術(shù)來(lái)鑒定難民身份，在德國(guó)利用虹膜識(shí)別技術(shù)，確保嬰兒安全，在美國(guó)德克薩斯州聯(lián)合銀行的營(yíng)業(yè)部利用虹膜識(shí)別技術(shù)對(duì)儲(chǔ)戶的身份進(jìn)行檢驗(yàn)。在國(guó)內(nèi)，中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所已取得了多項(xiàng)虹膜技術(shù)專(zhuān)利，填補(bǔ)了虹膜研究領(lǐng)域的空白。隨著對(duì)身份鑒別和社會(huì)公共安全可靠性和準(zhǔn)確性的提高，作為生物識(shí)別重要組成部分的虹膜識(shí)別技術(shù)具有巨大的發(fā)展前景和廣闊的市場(chǎng)潛力。

1 虹膜識(shí)別技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

本文提出了一種基于虹膜識(shí)別技術(shù)的車(chē)輛啟動(dòng)系統(tǒng)，解決了目前人臉識(shí)別技術(shù)因光線較暗時(shí)而無(wú)法識(shí)別的問(wèn)題以及指紋識(shí)別容易被偽造，因手指接觸易受污染的問(wèn)題。

2 基于虹膜識(shí)別技術(shù)的車(chē)輛啟動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)成

一種基于虹膜識(shí)別技術(shù)的車(chē)輛啟動(dòng)系統(tǒng)，其包括：高清CCD攝像頭、圖像采集卡、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、虹膜處理與特征提取模塊、虹膜驗(yàn)證識(shí)別模塊及車(chē)輛啟動(dòng)和報(bào)警模塊。

虹膜圖像采集模塊通過(guò)高清攝像頭采集駕駛座上駕駛員的虹膜信息，并對(duì)采集到的駕駛員虹膜圖像送至圖像評(píng)估單元進(jìn)行質(zhì)量評(píng)估，如果采集到的虹膜圖像因駕駛員坐姿等原因造成質(zhì)量不高，影響后續(xù)的虹膜識(shí)別，則系統(tǒng)提醒駕駛員重新采集虹膜信息。

虹膜采集模塊采把集到的高質(zhì)量虹膜圖像傳輸至虹膜處理與特征提取模塊，該模塊對(duì)駕駛員虹膜圖像進(jìn)行加工處理與虹膜圖像特征提取，這一階段主要包括以下步驟：虹膜定位、虹膜圖像歸一化、虹膜圖像增強(qiáng)、虹膜濾波器特征提取。虹膜定位主要是確定虹膜的具體位置，即找去虹膜的內(nèi)外邊緣。虹膜歸一化處理，主要是對(duì)虹膜進(jìn)行坐標(biāo)變換，消除外界因素對(duì)虹膜識(shí)別工作的影響。虹膜的增強(qiáng)過(guò)程，有利于對(duì)虹膜細(xì)節(jié)特征的提取。虹膜特征是對(duì)處理后的圖像進(jìn)行分析，然后提取有用的信息，排除干擾因素，將有用的信息轉(zhuǎn)化為特征數(shù)據(jù)。

虹膜驗(yàn)證識(shí)別模塊，將提取的虹膜圖像數(shù)據(jù)與車(chē)輛啟動(dòng)系統(tǒng)中的虹膜圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中的虹膜圖像進(jìn)行匹配，判斷是否為同一虹膜。

發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和報(bào)警模塊，若采集到的虹膜與虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)中的虹膜的特征完全相同，則駕駛員身份識(shí)別成功，然后由識(shí)別模塊中的控制單元向發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。虹膜特征匹配失敗，則報(bào)警裝置提醒駕駛員重新進(jìn)行信息輸入。該系統(tǒng)還包括，如果有人采用破壞性的方式啟動(dòng)車(chē)輛，則報(bào)警裝置會(huì)發(fā)出警報(bào)，防止車(chē)輛被盜。

3 基于虹膜識(shí)別技術(shù)的車(chē)輛啟動(dòng)流程

基于虹膜識(shí)別技術(shù)的車(chē)輛啟動(dòng)流程如圖1所示，包括高清攝像頭、圖像采集卡、虹膜圖像處理與特征提取模塊、虹膜驗(yàn)證識(shí)別模塊、發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和報(bào)警模塊。當(dāng)駕駛員在駕駛座上就位時(shí)，高清攝像頭啟動(dòng)，采集駕駛員虹膜信息，采集到的虹膜信息送至圖像處理器進(jìn)行處理，處理之后的圖像送至虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)器中進(jìn)行匹配識(shí)別，若匹配成功，則把匹配成功的信號(hào)傳至發(fā)動(dòng)機(jī)ECU，然后由ECU發(fā)出信號(hào)控制點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火，從而啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。如果匹配失敗，系統(tǒng)提示再次輸入駕駛員虹膜信息，重復(fù)上述過(guò)程，若仍成功啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，則發(fā)出警報(bào)，防止非駕駛?cè)藛T私自啟動(dòng)車(chē)輛，防止車(chē)輛被盜丟失。

圖1 虹膜識(shí)別技術(shù)的車(chē)輛啟動(dòng)流程

4 總結(jié)

本文提出的一種基于虹膜識(shí)別技術(shù)的車(chē)輛啟動(dòng)系統(tǒng)，采用了虹膜識(shí)別技術(shù)來(lái)啟動(dòng)車(chē)輛，由于虹膜識(shí)別技術(shù)具有其他生物識(shí)別技術(shù)所不具有的識(shí)別精確最高、處理速度最快等優(yōu)勢(shì)，使得虹膜技術(shù)應(yīng)用在車(chē)輛啟動(dòng)中成為了可能。