據(jù)韓國先驅(qū)報報道，三星 Galaxy S9 系列將采用升級過的虹膜傳感器，成像精度從目前 S8 系列采用的 200 萬像素提升到 300 萬像素，用戶通過虹膜識別解鎖的速度和準(zhǔn)確度將大幅度提高，解鎖時間有望減少到 1 秒以內(nèi)，即便用戶佩戴眼鏡都能夠解鎖手機。

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虹膜識別到底是怎樣一種技術(shù)？

要解密虹膜識別，首先要了解什么是虹膜。

虹膜是眼睛外部調(diào)節(jié)瞳孔大小、控制進入眼睛光線數(shù)量的肌肉，它是基于褪黑素的數(shù)量形成的眼睛的有色部分。雖然虹膜的顏色和結(jié)構(gòu)與基因有聯(lián)系，但細(xì)節(jié)部分是不同的。胚胎過程中形成了緊密和折疊的虹膜組，出生前瞳孔張開發(fā)生變質(zhì)，形成隨機的獨一無二的虹膜模式，因此雖然基因相同，每個人的虹膜結(jié)構(gòu)也是不同的，這使得它可以應(yīng)用于身份識別。虹膜識別技術(shù)是通過拍攝人眼的虹膜來進行身份的確認(rèn)，是一項基于生物特征的身份認(rèn)證技術(shù)，也被稱為生物安全技術(shù)。虹膜識別因其高安全性和便捷性成為了近年來眾多領(lǐng)域炙手可熱的身份驗證技術(shù)。

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那么，手機終端的虹膜識別是如何實現(xiàn)的？

首先要將微型虹膜模組集成至手機，模組主要由CMOS圖像傳感器、專用微型光學(xué)鏡頭、紅外濾光片及外部結(jié)構(gòu)件組成（如圖1 ）。

圖1

該虹膜識別模組的圖像傳感器由目前通用的彩色圖像傳感器改進而成，提高了紅外部分的感光能力，搭載了專用的虹膜識別鏡頭，可以在25cm～60cm的范圍，實現(xiàn)虹膜圖像的采集。

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而虹膜識別的核心在于虹膜識別算法技術(shù)。

總的來說，虹膜識別算法通常包括虹膜圖像質(zhì)量評估，虹膜區(qū)域定位（包含粗定位和精定位），虹膜預(yù)處理，虹膜特征點提取，虹膜模板生成，虹膜模板匹配等算法處理過程。

圖2

圖3

當(dāng)從手機攝像頭獲取到圖像后，首先對采集到的圖像進行初步質(zhì)量評估，評估圖像的清晰度，亮度，運動模糊，聚焦度等基本參數(shù)，如果圖像不滿足質(zhì)量要求，丟棄繼續(xù)獲取下一幅圖像。

圖像滿足要求則進入虹膜區(qū)域定位，先進行粗定位得到虹膜的大致區(qū)域，然后進行精定位，分別獲取到瞳孔和虹膜的圓心坐標(biāo)和半徑。

得到虹膜區(qū)域后，通過預(yù)處理算法去除眼皮，睫毛，光斑等干擾因素，取出剩余可用的虹膜區(qū)域進行歸一化。

然后進行特征點提取，對虹膜歸一化圖像分析。如圖3所示，R1區(qū)域受上眼瞼和睫毛干擾較嚴(yán)重，R2區(qū)域受下眼瞼干擾，且虹膜紋理主要集中在靠近瞳孔的區(qū)域，所以選擇歸一化圖像的右上部R3區(qū)域為特征提取區(qū)域，R3區(qū)域大小一般不小于歸一化圖像大小的1/6，這里取40×200。提取特征區(qū)域后利用二維Gabor波將其篩選和繪制為相量，相量的信息包括方向和空間頻率（圖像內(nèi)容）以及圖像位置。

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利用這些向量信息繪制為“虹膜碼”，最后使用虹膜碼進行匹配認(rèn)證。

當(dāng)用戶啟動功能后，手機點亮近紅外光源，將眼鏡對準(zhǔn)虹膜攝像頭，攝像頭進行成像，手機對攝像頭的圖像進行采集，并輸出至算法處理模塊進行虹膜區(qū)域定位，特征點抽取并生成虹膜生物特征模板，首次生成的虹膜特征模板將會被存儲到手機上，用作身份認(rèn)證比對的特征庫。

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后續(xù)實時采集的虹膜特征與存儲的模板進行匹配，匹配通過即可完成手機解鎖、APP解鎖，虹膜支付等操作。手機搭載的近紅外光源照射到眼睛的光線強度只有IEC 62471生物安全檢測標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的光強的1/10，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于安全門限，不會對眼睛造成傷害 。

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虹膜手機目前在技術(shù)上層面上，不管是攝像頭硬件，IR LED照明燈還是虹膜算法，均已成熟，滿足了產(chǎn)品級的應(yīng)用需求，市場上也陸續(xù)出現(xiàn)了幾款帶虹膜識別功能的手機。當(dāng)具備虹膜識別功能的手機陸續(xù)普及后，基于虹膜識別的應(yīng)用將不再局限于解鎖，APP保護等基礎(chǔ)應(yīng)用，會進一步拓展到權(quán)限控制，網(wǎng)絡(luò)移動支付，文件數(shù)據(jù)加密，身份鑒權(quán)認(rèn)證等領(lǐng)域。