Yan cephe iris tanıma sistemleri için galeri yaklaşımı

Abstract

Günümüzde, iris tanıma sistemleri diğer biometrik sistemlerle karşılaştırıldığında en doğru, en güvenilir ve bireyleri diğerlerinden daha iyi tespit etmede kullanılabilecek en uygun biometrik sistem olarak daha çok ilgi çekmektedir. Fakat, iris tanıma sistemlerinin doğruluğu, alınan iris görüntüsünün kalitesine, ortamdaki aydınlatmaya, ışık yansımalarına, odaklanma, hareket ve bulanıklık gibi görüntü kalitesi ile alakalı etkenlerle beraber kamera açısı, gözbebeğinin büyüklüğü, iris önünün kapanması (kirpik, göz kapağı, limbus etkisi vb.) gibi çeşitli faktörlere bağlıdır. Bu tez çalışmasında, iris düzlemi ile kamera arasındaki açı farklılıklarının etkisini analiz etmeyi ve yan cephe iris tanıma sistemlerine yeni bir yaklaşım getirmeyi amaçlamaktayız. İlk olarak, değişik yan cephelerden çekilen iris görüntüleri için -aynı kişiye ait olsalar bile- iki ayrı iris görüntüsünün Hamming uzaklığındaki farklılıkları göstereceğiz. Daha sonra, iris görüntülerindeki bakış açısı farklılıklarının Hamming uzaklığını arttırdığı sonucuna varacağız. Netice olarak, iki farklı yan cephe iris veri kümesi ile yaptığımız deneysel sonuçların değerlendirilmesiyle, yan cephe iris tanıma sistemleri için geliştirdiğimiz yeni metodumuzu sunacağız. Metodumuz, farklı açılardan çekilen (yan cephe) iris görüntülerini içeren iris galerileri (örneğin 0°, 10°, 20°, 30°, 40° ve 50° gibi) oluşturulmasını ve kimlik tespiti yapılmaya çalışılan iris'in galerideki irislerle kıyaslanmasını içerir. Deneysel sonuçlarımıza bağlı olarak, önermiş olduğumuz galeri yaklaşımının yan cephe iris tanıma sistemlerinin doğruluğunu ciddi bir şekilde artırdığını gözlemledik.

Today, iris recognition systems are much of interest due to their accuracy, distinctiveness and reliability comparing with the other biometrics. However, the accuracy of iris recognition depends on the quality of data capture (including image quality, illumination variations, specular reflections, focus, motion and blur) and is adversely affected by numerous causes such as image acquisition angle, occlusion, pupil dilation and limbus effect. In this thesis, our main objective is to analyze the effect of the gaze angle variations between iris plane and the image acquisition systems and to come up with a novel approach for off-angle iris recognition systems. Initially, we present how Hamming distance changes for different off-angle iris images even if they are captured from the same iris. Then, we conclude that difference in gaze angles of compared iris images causes the significant increment in Hamming distance. Finally, evaluating the results of our genuine experiments from two different off-angle iris datasets, we propose a new technique in off-angle iris recognition that includes creating a gallery of different off-angle iris images (such as, 0, 10, 20, 30, 40, and 50 degrees) and comparing each probe image with these gallery images. Based on our experimentations, our proposed gallery approach shows a significant increase in accuracy of off-angle iris recognition systems.