板中的部分图像通过不可逆的加密算法进行了加密，即使该伪虹膜模板被 不法分子盗取或复制，也无法基于该伪虹膜模板来还原出真实完整的个人虹膜图像，因此， 有效保护了个人隐私。
[0159] 图9(e)~图9(f)示出基于图9(d)生成的伪虹膜模板来进行虹膜识别的身份认证 的过程。
[0160] 具体说来，图9(e)为进行身份认证时，采集的用户的虹膜图像。图9(f)为对图9(e) 的虹膜图像进行预处理后得到的虹膜比对区域的图像。运里，对图9(a)的虹膜图像进行预 处理的方式与对图9(e)的虹膜图像进行预处理的方式相同，此时，也得到一个矩形的虹膜 比对区域。根据本发明示例性实施例的身份认证方法和设备，可将从图9(f)的虹膜比对区 域提取的特征与基于图9(d)生成的伪虹膜模板的伪虹膜特征进行比较，W确定对该用户的 身份认证是否成功。
[0161] 根据本发明示例性实施例的伪虹膜模板W及基于该伪虹膜模板的身份认证方法 和设备，该伪虹膜模板可用于一般场所的基于虹膜识别技术的身份认证，但由于伪虹膜模 板并不是真正完全的个人虹膜，即使被盗取或复制也不能还原出个人虹膜W通过重要场所 的身份验证，可有效保护用户的个人隐私及提高虹膜识别的使用安全性。
[0162] 上面已经结合具体示例性实施例描述了本发明，但是本发明的实施不限于此。在 本发明的精神和范围内，本领域技术人员可W进行各种修改和变型，运些修改和变型将落 入权利要求限定的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种不可逆伪虹膜模板的产生方法，所述方法包括： (A) 采集用户的虹膜图像，并对采集的虹膜图像进行预处理，以得到虹膜比对区域； (B) 从所述虹膜比对区域中选取预定个数子区域的图像； (C) 利用不可逆算法对所述预定个数子区域的图像分别进行加密； (D) 将虹膜比对区域中所述预定个数子区域的图像由加密后的图像来代替，以生成伪 虹膜图像； (E) 从所述伪虹膜图像中提取伪虹膜特征码来生成伪虹膜模板。2. 根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(A)中，对采集的虹膜图像进行预处理的步 骤包括:对采集的虹膜图像按顺序执行以下处理:虹膜定位处理、虹膜图像噪声处理、虹膜 有效区域划分处理和虹膜图像的归一化处理。3. 根据权利要求1所述的方法，所述方法在步骤(E)之后还包括： (F) 将生成的伪虹膜模板提供给身份认证终端，以供身份认证终端基于所述伪虹膜模 板进行身份识别认证。4. 根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(A)还包括:对采集的用户的虹膜图像进行存 储， 其中，所述方法在步骤(E)之后还包括：（G)将存储的用户的虹膜图像进行删除。5. 根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(C)中，利用不可逆算法对所述预定个数子 区域的图像中的任一图像进行加密的步骤包括： (C1)将表示所述任一图像的PXQ的第一矩阵转换为PQX1的第一列向量，其中，P和Q分 别为第一矩阵的列数和行数，PQ为P与Q的乘积，表示第一列向量的列数； (C2)生成PQXPQ的随机矩阵，并根据生成的随机矩阵和第一列向量得到PQX1的第二 列向量，其中，所述随机矩阵中的元素服从均值为1/PQ的随机分布； (C3)生成PQX1的随机向量，并根据生成的随机向量和第二列向量得到PQX1的第三列 向量，其中，所述随机向量中的兀素服从均值为〇的随机分布； (C4)将PQX1的第三列向量转换为PXQ的第二矩阵，其中，所述PXQ的第二矩阵表示加 密后的所述任一图像。6. 根据权利要求5所述的方法，其中，在步骤(C2)中，利用下面的公式来得到PQX1的第 二列向量， Χ2=Α·Χι 其中，χ2为PQX1的第二列向量，A为PQXPQ的随机矩阵，XAPQX1的第一列向量。7. 根据权利要求5所述的方法，其中，在步骤(C3)中，利用下面的公式来得到PQX1的第 三列向量， X3 =X2+Z 其中，X3为PQX1的第三列向量，Z为PQX1的随机向量，χ2为PQX1的第二列向量。8. -种不可逆伪虹膜模板的产生设备，所述设备包括： 虹膜图像采集单元，采集用户的虹膜图像； 图像预处理单元，对采集的虹膜图像进行预处理，以得到虹膜比对区域； 图像选取单元，从所述虹膜比对区域中选取预定个数子区域的图像； 加密单元，利用不可逆算法对所述预定个数子区域的图像分别进行加密； 图像替换单元，将虹膜比对区域中所述预定个数子区域的图像由加密后的图像来代 替，以生成伪虹膜图像； 模板生成单元，从所述伪虹膜图像中提取伪虹膜特征码来生成伪虹膜模板。9. 根据权利要求8所述的设备，其中，图像预处理单元对采集的虹膜图像按顺序执行以 下处理:虹膜定位处理、虹膜图像噪声处理、虹膜有效区域划分处理和虹膜图像的归一化处 理。10. 根据权利要求8所述的设备，所述设备还包括:通信单元，将生成的伪虹膜模板提供 给身份认证终端，以供身份认证终端基于所述伪虹膜模板进行身份识别认证。11. 根据权利要求8所述的设备，所述设备还包括： 存储单元，对采集的用户的虹膜图像进行存储； 图像删除单元，在模板生成单元生成伪虹膜模板之后，将存储单元中存储的用户的虹 膜图像进行删除。12. 根据权利要求8所述的设备，其中，加密单元包括： 第一矩阵转换单元，将表示所述任一图像的PXQ的第一矩阵转换为PQX1的第一列向 量，其中，P和Q分别为第一矩阵的列数和行数，PQ为P与Q的乘积，表示第一列向量的列数； 第一向量生成单兀，生成PQXPQ的随机矩阵，并根据生成的随机矩阵和第一列向量得 至IJPQX1的第二列向量，其中，所述随机矩阵中的元素服从均值为1/PQ的随机分布； 第二向量生成单元，生成PQX1的随机向量，并根据生成的随机向量和第二列向量得到 PQX1的第三列向量，其中，所述随机向量中的元素服从均值为0的随机分布； 第二矩阵转换单元，将PQX1的第三列向量转换为PXQ的第二矩阵，其中，所述PXQ的 第二矩阵表示加密后的所述任一图像。13. 根据权利要求12所述的设备，其中，第一向量生成单元利用下面的公式来得到PQX 1的第二列向量， Χ2=Α·Χι 其中，χ2为PQ X 1的第二列向量，A为PQ X PQ的随机矩阵，XAPQ X 1的第一列向量。14. 根据权利要求12所述的设备，其中，第二向量生成单元利用下面的公式来得到PQX 1的第三列向量， X3 =X2+Z 其中，X3为PQX 1的第三列向量，Z为PQX 1的随机向量，χ2为PQX 1的第二列向量。15. -种基于权利要求1所述的方法产生的伪虹膜模板来进行虹膜识别的身份认证方 法，所述身份认证方法包括： (a) 采集用户的虹膜图像，并对采集的虹膜图像进行预处理，以得到虹膜比对区域； (b) 从所述虹膜比对区域提取虹膜特征码，并计算提取的虹膜特征码与存储的伪虹膜 模板的伪虹膜特征码的匹配度； (c) 将计算得到的匹配度与匹配阈值进行比较； (d) 如果匹配度小于匹配阈值，则对所述用户的身份认证失败； (e) 如果匹配度不小于匹配阈值，则对所述用户的身份认证通过。16. 根据权利要求15所述的身份认证方法，所述匹配阈值通过以下步骤被获得:根据保 险因子、伪虹膜模板中非加密虹膜图像占整个伪虹膜图像的比例和初始匹配度来得到所述 匹配阈值。17. 根据权利要求16所述的身份认证方法，其中，匹配阈值通过以下公式被获得， K=t·c·ko 其中，K为匹配阈值，t为保险因子，c为伪虹膜模板中非加密虹膜图像占整个伪虹膜图 像的比例，ko为初始匹配度。18. 根据权利要求15所述的身份认证方法，其中，步骤(a)还包括:对采集的用户的虹膜 图像进行存储， 其中，所述身份认证方法还包括:在对用户完成身份认证之后，将存储的用户的虹膜图 像进行删除。19. 一种基于权利要求8所述的设备产生的伪虹膜模板来进行虹膜识别的身份认证设 备，所述身份认证设备包括:虹膜采集仪和认证终端，虹膜采集仪包括虹膜图像采集单元、 图像预处理单元、虹膜特征码提取单元和第一通信单元，认证终端包括第二通信单元、数据 库、计算器、比较器和控制器， 其中，虹膜图像采集单元采集用户的虹膜图像， 图像预处理单元对采集的虹膜图像进行预处理，以得到虹膜比对区域， 虹膜特征码提取单元从所述虹膜比对区域提取虹膜特征码， 第一通信单元将虹膜特征码提取单元提取的虹膜特征码发送给第二通信单元， 第二通信单元将接收的虹膜特征码发送给数据库以进行存储， 计算器计算提取的虹膜特征码与存储的伪虹膜模板的伪虹膜特征码的匹配度， 比较器将计算得到的匹配度与匹配阈值进行比较， 控制器在匹配度小于匹配阈值时控制对所述用户的身份认证失败，在匹配度不小于匹 配阈值时控制对所述用户的身份认证通过。20. 根据权利要求19所述的身份认证设备，所述匹配阈值通过以下步骤被获得:根据保 险因子、伪虹膜模板中非加密虹膜图像占整个伪虹膜图像的比例和初始匹配度来得到所述 匹配阈值。21. 根据权利要求20所述的身份认证设备，其中，匹配阈值通过以下公式被获得， K=t·c·ko 其中，K为匹配阈值，t为保险因子，C为伪虹膜模板中非加密虹膜图像占整个伪虹膜图 像的比例，ko为初始匹配度。22. 根据权利要求15所述的身份认证设备，所述身份认证设备还包括： 存储单元，对采集的用户的虹膜图像进行存储； 删除单元，在对用户完成身份认证之后，将存储单元存储的用户的虹膜图像进行删除。
【专利摘要】提供一种伪虹膜模板的产生方法和设备以及身份认证方法和设备，伪虹膜模板的产生方法包括：(A)采集用户的虹膜图像，并对采集的虹膜图像进行预处理，以得到虹膜比对区域；(B)从所述虹膜比对区域中选取预定个数子区域的图像；(C)利用不可逆算法对所述预定个数子区域的图像分别进行加密；(D)将虹膜比对区域中所述预定个数子区域的图像由加密后的图像来代替，以生成伪虹膜图像；(E)从所述伪虹膜图像中提取伪虹膜特征码来生成伪虹膜模板。上述伪虹膜模板反映的不是真正完全的虹膜，可有效保护个人隐私，并提高虹膜识别的安全性。
【IPC分类】G06F21/32, G06K9/00
【公开号】CN105488377
【申请号】CN201510938789
【发明人】焦国华, 周志盛, 吕建成, 鲁远甫, 董玉明, 陈巍, 章逸舟, 刘鹏, 陈良培, 刘文权, 罗栋, 罗阿郁
【申请人】深圳先进技术研究院
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月15日