I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute r  E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   9 ,   No .   6 ,  Dec em b er   201 9 ,   p p .   4 7 0 3 ~4 7 1 2   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 ,  DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v9 i 6 . p p 4 7 0 3 - 4712          4703       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ia e s co r e . co m/ jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JE C E   Dua l iris auth enti ca tion sy ste m  usi ng   de z ert     s m a ra nda che   the o ry       K a m el  G ha ne m   G ha le m 1 ,   F a t iha   H endel 2   1 Eco le   S u p é rieu re   E n   G é n ie E lec tri q u e   e t  E n e rg é ti q u e ,  A lg é rie   2 Un iv e rsité d e s S c ien c e s e t  d e   la  T e c h n o lo g ie d ’Ora n   M o h a m e d   Bo u d iaf ,   A l g é rie       Art icle  I n fo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   No v   2 5 ,   2 0 1 8   R ev i s ed   Ma y   16 ,   2 0 1 9   A cc ep ted   J u n   2 6 ,   2 0 1 9       In   th is  p a p e r,   a   d u a l  iri s  a u th e n ti c a ti o n   u si n g   De z e rt  S m a ra n d a c h e   th e o ry   is   p re se n ted .   T h e   p r o p o se d   m e th o d   c o n sists   o f   th re e   m a in   ste p s:  In   th e   f irst  o n e ,   th e   iri s   im a g e s  a re   se g m e n ted   in   o rd e r  t o   e x trac t  o n ly   h a lf   iri s  d isc   t h a t   c o n tain s  re lev a n t  i n f o rm a ti o n   a n d   is  les s  a ff e c ted   b y   n o ise .   F o r  th a t ,   a  Ho u g h   tran sf o r m   is u se d .   T h e   se g m e n ted   ima g e s a r e   n o rm a li z e d   b y   Da u g m a n   ru b b e r  sh e e t  m o d e l.   In   th e   se c o n d   ste p ,   th e   n o rm a li z e d   i m a g e s  a r e   a n a l y z e d   b y   a   b e n c h   o f   tw o   1 D  L o g - G a b o r  f i lt e rs  to   e x tra c t  th e   tex tu re   c h a r a c teristics .   T h e   e n c o d in g   is  re a li z e d   w it h   a   p h a se   o f   q u a n ti z a ti o n   d e v e lo p e d   b y   J.   Da u g m a n   to   g e n e ra te  th e   b in a ry   iri s  tem p late .   F o r  th e   a u t h e n ti c a ti o n   a n d   t h e   sim il a rit y   m e a su re m e n t  b e tw e e n   b o t h   b in a ry   iri se s  te m p late s,  th e   h a m m in g   d istan c e s  a re   u se d   w it h   a   p re v io u sl y   c a lcu late d   th re sh o ld .   T h e   sc o re   f u sio n   is  a p p li e d   u sin g   DSm C  c o m b in a ti o n   ru le.  T h e   p ro p o se d   m e th o d   h a s  b e e n   tes ted   o n   a   su b se t  o f   iri s  d a ta b a se   CA S I A - IrisV 3 - In terv a l.   T h e   o b tain e d   r e su lt s  g iv e   a   sa ti s f a c to r y   p e r f o r m a n c e   w it h   a c c u ra c y   o f   9 9 . 9 6 % ,   F A R  o f   0 % ,   F RR  o f  3 . 8 9 % ,   EE R  o f   2 %   a n d   p ro c e ss in g   ti m e   f o r  o n e   iri s im a g e   o f   1 2 . 3 6   s.    K ey w o r d s :   Au t h en t icatio n     B io m etr ic   Dez er t S m ar an d ac h e  th eo r y   I r is   Co p y rig h t  ©   2 0 1 9   In stit u te o f  A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e .    Al l  rig h ts re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ka m el  G h an e m   G h ale m ,    E co le  Su p ér ieu r e  E n   Gé n ie  E l ec tr iq u e  et  E n er g étiq u e ,    B P   6 4   C H2   A C H A B A   H ANI FI  UST O  3 1 0 0 0   Or an ,   A lg ér ie .   E m ail:  g h a l e m _ k a m e l_ g h an e m @ es g ee - o r an . d z       1.   I NT RO D UCT I O N     W h en   in d i v id u al s   lo g   o n to   co m p u ter s ,   o r   ac ce s s   an   A T M,   o r   p ass   th r o u g h   air p o r t  s ec u r it y ,   th e y   h a v e  to   r ev ea l  th eir   id en titi e s .   Fo r   th is ,   i n d iv id u als  u s e  p ass w o r d s ,   A T M  ca r d s ,   an d   p ass ep o r ts   to   p r o v e  th eir   id en titi e s .   Ho w e v er ,   p ass w o r d s   ca n   b e  f o r g o tten ,   a n d   AT M  ca r d s   o r   p ass p o r ts   ca n   b e  lo s t  o r   s to len .     I n   co n tr ar y ,   t h e  b io m etr ic  m o d alities   ( Fin g er p r in t,  f ac e,   ir is ,   …etc)   s p ea k   to   w h at  an d   th e y   al s o   allo w   to   p r o v e  o u r   id en tit y .     Ho w e v er ,   th e   u n i m o d al   b io m etr ic  s y s te m s   u s i n g   o n e   b io m e tr ic  m o d alit y   f o r   r ec o g n i tio n   ca n n o t   g u ar a n tee  at  p r ese n t  a n   e x ce ll en t  r ec o g n itio n   r ate.   F u r th er m o r e,   th ese  s y s te m s   s u f f er   f r o m   li m i tatio n s   s u c h   as   s en s iti v it y   to   n o is e,   d ata  q u alit y ,   n o n - u n i v er s al it y ,   an d   s p o o f   attac k s .   T o   o v er co m e  th e s e  p r o b lem s ,   Mu lti m o d al  b io m e tr ic  s y s te m s ,   w h ich   co m b i n e  m u ltip le   b io m etr ic  m o d alitie s ,   h av e  b ee n   d ev elo p ed   o n   p u r p o s e  to   ac h iev e  a  b etter   r ec o g n itio n   r ate.     T h e  p o p u lar   f u s io n   m et h o d   o f   th e  b io m etr ic  tr aits   ca n   b e  d o n e  at  to w   s ta g es o f   r ec o g n it io n   s y s t e m :   1.   Fu s io n   at  f ea tu r e  e x tr ac tio n   le v el    T h e  d ata  is   ac q u ir ed   f r o m   ea ch   s en s o r   is   u tili ze d   to   g en er ate  a  f ea tu r e  v ec to r .   T h en ,   th e  f ea tu r es  ar e  f u s ed   to   f o r m   o n e  f ea t u r e  v ec t o r .   2.   Fu s io n   at  m atch in g   s co r e  lev el     T h e  m atc h i n g   s co r e  o f   ea ch   s y s te m   i s   co m b i n ed   a n d   co m p ar ed   w it h   th e  s to r ed   te m p late.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   6 ,  Dec em b er   2 0 1 9   :   4 7 0 3   -   4 7 1 2   4704   W e  u s e  as  m o d alit y   f o r   r ec o g n itio n   o f   i n d iv id u als:   ir i s ,   s i n ce   th eir   tex tu r e  is     -   Stab le  t h r o u g h o u t t h e  li f e  o f   a  p er s o n ,   u n li k e  t h e  f i n g er p r in t.   -   Un iq u e  f o r   ea ch   p er s o n ,   u n li k e  a  f ac ial  f ea t u r e  in   id en tical  t w i n s .   -   Un f al s i f iab le  co n tr ar y   to   th e  ch ar ac ter is tic s   o f   t h e  v o ice.   -   I r is   is   an   i n ter n a l  o r g an   w ell  p r o tecte d   f r o m   t h e  ex t er n al  en v ir o n m en t,  b u t  n e v e r th eles s   m ea s u r ab le,     in   a  r ath er   litt le  i n v asi v e  w a y ,   b y   a  s i m p le  i m a g e  ac q u is itio n .   Dau g m a n ’ s   al g o r ith m   [ 1 ]   i s   o n e  o f   th e  b est  ir is   alg o r it h m   k n o w n   i n   b io m etr ics.  T h e  alg o r ith m   co n s is ts   to   s e g m e n t  ir i s   u s in g   I n te g r o - Di f f er en tia l  Op er ato r   an d   ir is   n o r m aliza tio n   is   i m p le m en ted   u s i n g   Dau g m a n ’ s   p o lar   r ep r esen tati o n .   T h en ,   ir is   e n co d in g   is   ap p lied   u s i n g   2 D  Gab o r   f ilte r s   to   ex tr ac t  a  b in ar y   co d e  o f   2 5 6   b y tes.  T h e  Ma tch i n g   i s   p r o ce s s ed   b y   co m p u tin g   s i m ilar i t y   b et w ee n   t wo   ir is   co d es  u s in g   Ha m m i n g   d i s ta n ce .   T h e  m o r e  Ha m m i n g   d is ta n ce   is   s m all,   t h e  m o r e  b o th   co d es  ar e  s i m il ar .   A   d is ta n ce   o f   0   co r r esp o n d s   to   a  p er f ec t  m atch   b et w ee n   b o th   ir is   i m a g es,  w h i le  t w o   ir i s   i m ag e s   o f   d i f f er e n t  p er s o n   w ill  h av e  a   Ha m m i n g   d is tan ce   clo s e  to   0 . 5 0 .       I n   1 9 9 7 ,   W ild es  [ 2 ]   p r o p o s ed   a  n o v e l  ir is   r ec o g n i tio n   s y s te m   co m p ar ed   to   Da u g m a n   al g o r ith m   [ 1 ] .   T h e  ac q u is itio n   o f   ir i s   is   d o n e  b y   a  C C D  C a m er a   in   lo w   l u m in o s it y .   T h en ,   t h e  ir is   is   s eg m e n ted   u s in g   C ir cu lar   an d   E llip tic  Ho u g h   tr an s f o r m   an d   is   n o r m alize d   u s i n g   a  tr an s f o r m atio n   f u n ctio n   o f   p ix els.  Af ter   th at,   th e  ir i s   is   f ilter ed   b y   L ap lac ian   o f   Ga u s s ian   f i lter s   w i th   f o u r   d i f f er en t  r e s o lu tio n   le v els .   A  n o r m alize d   co r r elatio n   is   ca lc u lated   f o r   e v er y   r e s o lu tio n   le v el s .   T h e  m e d ian   o f   th e   v a lu e s   o f   co r r elatio n s   i s   co m p u ted   f o r   th e  f ilter ed   i m a g e.   T h e  f u s io n   o f   f o u r   v alu e s   is   ap p lied   u s i n g   Fis h er 's lin ea r   d is cr i m i n an t.   I n   1 9 9 8 ,   W .   B o les  an d   B .   B o ash a s h   [ 3 ] ,   p r esen ted   a  n e w   a lg o r ith m   f o r   r ec o g n itio n   o f   i n d iv id u al s   f r o m   ir is   i m ag e s .   T h e  alg o r ith m   i s   in s e n s iti v e  to   v ar iati o n   in   th e  li g h ti n g   co n d itio n s   an d   n o is e  lev el s .     A   Me d ia n   f ilter   is   u s ed   f o r   p r ep r o ce s s in g .   T h e  ad v a n ta g e  o f   th is   tech n iq u e  is   to   e x tr ac t  a   f ea tu r es  v ec to r   f r o m   1 D  s ig n al s   r ath er   th a n   2 D  i m a g es  a n al y ze d   i n   [ 1 ] ,   [ 2 ]   u s in g   ze r o - cr o s s in g s   o f   t h e  d y ad ic  w a v elet  tr an s f o r m   at   v ar io u s   r eso lu t io n   le v els.  On l y   a  f e w   s elec ted   i n ter m ed iate  r eso lu tio n s   ar e  u s ed   f o r   m atc h in g .   T h e  m atc h in g   is   ap p lied   u s i n g   d i f f er en t  d is s i m ilar it y   f u n ctio n s .   T h u s ,   m a k e  th e  a lg o r it h m   f a s ter   an d   le s s   s e n s i tiv e  to   n o is e   an d   q u an ti f ica tio n   er r o r .   I n   2 0 0 4 ,   Ma   et  al.   [ 4 ]   p r esen ted   an   ef f ic ien t  al g o r ith m   f o r   ir is   r ec o g n itio n .   T h e  ir is   is   s eg m en ted   b y   C an n y   f ilter   a n d   Ho u g h   tr a n s f o r m .   T h e n ,   t h e  ir is   is   n o r m alize d   b y   h i s to g r a m   eq u al izatio n .   Af ter   t h at,     A  1 D  W av elet   T r an s f o r m   is   u s ed   to   r ep r esen t  r es u lti n g   1 D  in te n s it y   s i g n als.   T h e  p o s itio n   o f   lo ca l  s h ar p   v ar iatio n   p o i n ts   is   r e g is ter e d   as  f ea t u r es.  T h e  m atc h i n g   is   ef f ec t u ated   u s i n g   t h e  s i m ilar it y   f u n ctio n     ( ex clu s iv e  o r   o p er atio n ) .   T h is   alg o r ith m   is   e f f icie n t a n d   f aste r   th an   Da u g m a n ’ s   al g o r ith m   [ 1 ] .   I n   [ 5 ] ,   th e   r esear ch er s   p r o p o s ed   a  m o d if ied   Ma s e k   a p p r o ac h   an d   a  co m p ar ati v e   s t u d y   o f   th e  p er f o r m an ce   o f   th e   f o llo w i n g   m et h o d s :  r ad ial  s eg m e n tatio n ,   Ma s ek   s e g m en ta tio n   a p p r o ac h ,   m o d i f ied   Ma s ek   ap p r o ac h .   T h e  p r o p o s ed   m et h o d   test ed   o n   C asia  I r is   Data b ase  V3   s h o w ed   a  g o o d   p e r f o r m a n ce   i n   ter m s   o f   ac c u r ac y   a n d   p r o ce s s in g   t i m e.   R .   B is w as  [ 6 ]   h a s   i n tr o d u ce d   an   ir is   r ec o g n it io n   s y s te m   th a t  in cl u d es  d i f f er e n t  s tep s :  s e g m en tatio n ,   n o r m aliza t io n ,   f ea t u r e  ex tr ac tio n ,   an d   class if ica tio n .   T h e  s eg m en tati o n   o f   t h e  p u p il   is   p er f o r m ed   b y   th e  Ho u g h   tr an s f o r m .   E x p er i m en tal  r es u lts   s h o w ed   a  r ec o g n i tio n   r ate  o f   9 2 %.   I n   [ 7 ] ,   th e  a u t h o r s   p r o p o s ed   an   ir is   r ec o g n itio n   s y s te m   b ase d   o n   " Fra ctal  d i m e n s io n   o f   b o x - co u n tin g   m et h o d " .   First,  th e  ir is   is   s e g m e n ted   b y   Ho u g h   tr an s f o r m   an d   is   n o r m alize d   b y   Da u g m a n ’ s   r u b b er   s h ee t  m o d el.   T h e n ,   t h e  f ea tu r e  e x tr ac tio n   is   p r o ce s s ed   b y   b o x   co u n t in g .   F in al l y ,   t h e  m atc h i n g   is   estab li s h ed   u s in g   K - n ea r est  Nei g h b o r   an d   E u cl id ea n   d is tan ce .   E x p er i m e n ts   t ested   o n   C asia  I n ter v al  V4   d atab ase  s h o w ed   a   g o o d   r ec o g n itio n   r ate  eq u al  to   9 2 . 6 3 %.   D.   B o b eld y k   a n d   A .   R o s s   [ 8 ]   h av e  d ev elo p ed   a  m et h o d   f o r   p r e d ictin g   e y e  co lo r   f r o m   NI R   ir is   i m a g es.  R e s ea r ch er s   h av e  s h o w n   th a t  a  tex t u r e  b ased   ap p r o ac h   b ased   o n   th e  B SIF  is   m o r e  ef f ic ien t  t h a n   th e   in te n s it y   b ased   ap p r o ac h   b ased   o n   r a w   p ix el  v al u es.  E x p er im en ts   te s ted   o n   t h e  B io C OP   d atab ase  s h o w ed   a   g o o d   r ec o g n itio n   r ate  o f   9 0 %.  T h e  B SIF  d is tin g u is h ed   " lig h t  co lo r   ir is "   an d   " d ar k   co lo r   ir id es "   u s in g   th e  SVM  cla s s i f ier .   T h e  au th o r s   [ 9 ]   p r esen ted   a  n ew   m eth o d   o f   class i f y i n g   f a k ed   ir is   i m ag e s   o f   d if f er e n t  p atter n s   s u ch   as   p r in ted   ir is es,  co n tact  le n s es.   T h e  n e w   clas s i f icatio n   m e th o d   lear n s   d if f er en t   ch ar ac ter i s tics   o f   f ak ed   ir i s   i m a g es  b y   C NN  an d   id en ti f ie s   leg iti m ate  a n d   f a k ed   ir is   i m ag es  u s i n g   " Hier ar ch ical  Mu lt i - C las s " .   T h e  test s   ca r r ied   o u t  o n   th e  d if f er en t  d atab ases :  ND - co n tac t,  C asia - I r i s - I n ter v al  a n d   C a s ia - I r i s - S y n ,   L i v Det - I r is - 2017 - W ar s a w   s h o w ed   a  r ec o g n itio n   r a te  eq u al  to   1 0 0 % a n d   FA R   =  0 %,  FR R   =  0 %.   H.   G.   Da w a y   et  al.   [ 1 0 ]   p r e s en ted   a  n e w   m e th o d   f o r   d etec tin g   t h e  p u p il.  T h e  m et h o d   in v o lv e s   s ev er al  s tep s ,   t h e  m o s t  i m p o r t an t  o f   w h ich   d ep en d s   o n   t h e  d if f er en ce   i n   co lo r   an d   in ten s it y   b et w ee n   t h e  p u p il   an d   its   n ei g h b o r h o o d .   T h ese  ch ar ac ter is tic s   ar e  v er y   i m p o r ta n t  to   lo ca te  an d   ex tr ac t  th e  p u p il.  T h u s ,   t h e  p u p il   is   a  r eg io n   o f   v er y   h ig h   i n te n s it y   ( co lo r )   co m p ar ed   to   its   n eig h b o r h o o d .   T h e  ex p er i m en t al  r esu lt s   s h o w ed   a  r ec o g n itio n   r ate  eq u al  to   1 0 0 %.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       Du a l iri s   a u th en tica tio n   s ystem  u s in g   d ezer t  s ma r a n d a ch e  t h eo r y  ( K a mel   Gh a n em  Gh a lem )   4705   I n   p u r p o s e  to   i m p r o v e  a n   o v er all  p er f o r m a n ce   in   ter m s   o f   r ec o g n itio n   r ate  an d   m i tig ate  er r o r s ,     th e  r esear ch er s   h a v e  u s ed   m o r e  th an   o n e  b io m etr ic  tr ait,   a n d   th u s ,   t h e  m u ltib io m etr ic  s y s te m s   h a v e  e m er g ed .   Nu m er o u s   m u lti - b io m etr ic  s y s te m s   h a v e  b ee n   d ev elo p ed ,   w h ich   f u s io n   is   m ad e  at  Ma tch in g   s co r e.   I n   [ 1 1 ] ,   th e  r esear c h er s   p r o p o s ed   a  n e w   ap p r o ac h   f o r   r e co g n itio n   u s i n g   b o th   ir is e s .   T h e  ir is   is   s eg m e n ted   u s i n g   th e  C a n n y   f ilter   an d   Ho u g h   tr a n s f o r m ,   th e n   t h e  s e g m e n ted   ir is   is   n o r m alize d   b y   J .   Dau g m an ’ s   r u b b er   s h ee t  m o d el.   T h e  ir i s   f ea t u r e  ex tr ac tio n   is   c ar r ied   o u t  u s i n g   co n v o lu t io n   o f   th e  n o r m al ized   ir is   w it h   1 D   L o g - Gab o r   f ilter s   t h en   t h e  p h a s e  o f   f il ter ed   ir is   is   q u a n tized   i n   o r d er   to   g e n er ate  a   b in ar y   co d e.   T h e  Ha m m i n g   d is tan ce   is   u s ed   f o r   Ma tc h in g .   T h e  Ma tch in g   o p er atio n   co n s is t s   i n   co m p ar i n g   th e  t w o   ir i s   f ea tu r e  v ec to r s   o f   a  p er s o n   w it h   t h e  o th er s ;  i f   t h e  Ha m m i n g   Dis tan ce s   ar e  les s   th a n   t h e  t h r esh o ld   th en   t h e  p er s o n   i s   id en tifie d .   T h e  ex p er i m en tal  r es u lt s   s h o w ed   a  g o o d   r ec o g n itio n   r ate  e q u al  to   9 9 . 9 2 %  w it h   an   F R R   =  9 . 9 6 %,  w h ile   f o r   u n i m o d al  s y s te m s   ( lef t   ir is   a n d   r ig h t  ir is )   t h e  r ec o g n it io n   r ate   is   eq u a l  to   9 9 . 8 7 %   w it h   a n   FR R   =  1 4 . 6 2 % a n d   FP R   =  1 5 . 6 8 %.   I n   [ 1 2 ] ,   th e  au th o r s   p r esen ted   th e  f r a m e w o r k   f o r   m u lti m o d al  b io m e tr ic  f u s io n   b ased   o n   th e  u n ce r tai n t y   co n ce p t  o f   De m p s ter - S h af er   t h eo r y .   A   co m b in atio n   o f   q u alit y   m ea s u r es  an d   th e  ac c u r ac y   o f   class i f ier s   ( eq u al  er r o r   r ate)   ar e  p r o p o s ed   to   en co d e  th e  u n ce r tain t y   co n ce p t  to   i m p r o v e  th e  f u s io n .     T h e  p r o p o s ed   m eth o d   r ev ea le d   a  g o o d   p e r f o r m a n ce   w it h   an   E E R   eq u al  to   1 %.   R .   D w i v ed i  an d   S.  De y   [ 1 3 ]   p r o p o s ed   a  ca n ce lab le  m u ltib i o m e tr ic  s y s te m   u s i n g   s co r e  le v el  f u s io n .   T h e  f u s io n   o f   s co r es  w a s   ap p lied   b y   MC  w ei g h t in g   at  f i r s t  lev el  an d   R A   w ei g h ti n g   at  th e  s ec o n d   lev el.     T h e  co m p ar ativ e  an al y s is   s h o w s   t h at  th e  p r o p o s ed   f u s io n   m et h o d   o u tp er f o r m s   th e  e x is t in g   w eig h ti n g   ap p r o ac h es.    I n   th is   w o r k s ,   w e  e x tr ac t  o n l y   th e  i n ter io r   h al f   o f   t h e  ir is   d is c  r ath er   t h a n   t h e  w h o le   ir is   d is c,   w h ic h   co n tain s   t h e  m o s t  r ele v an t   i n f o r m at io n   a n d   it   is   le s s   a f f ec te d   b y   n o is e.   I n   ad d itio n ,   w e  co m b in ed   t w o   s o u r ce s   o f   i n f o r m atio n   ( lef t  ir is   a n d   r ig h t  ir is )   w it h   h i g h   d eg r ee   o f   c o n f lic t  u s in g   Dez er t  S m ar a n d ac h e  T h eo r y ,   w h ic h   s o lv es  t h e  p r o b lem   o f   h ig h l y   r ed is tr ib u ted   m as s es  co n f l icts   ar is i n g   u n d er   th e  De m p s ter   s h a f er   th eo r y .   T h e  r em i n d er   p ap er   is   o r g an ized   as  f o llo w s :  th e  r esear ch   m e th o d   is   d escr ib ed   in   s ec t io n   2 ,   R esu lt s   an d   An al y s i s   ar e  p r esen ted   in   s ec t i o n   3 ,   co n clu s io n s   ar e  p r o v id ed   in   s ec tio n   4 .         2.   RE S E ARCH   M E T H O D     T h e  k e y   id ea   o f   o u r   w o r k   i s   to   ex tr ac t  o n l y   t h e  d is cr i m i n an t   in f o r m a tio n   f r o m   ir i s   te x tu r e  a n d   p r o p o s es  D ez er t  S m ar an d ac h e  T h eo r y   ( DS m T )   at  s co r e  lev el  f u s io n   to   o p er ate  u n d er   u n ce r tain t y   i n   g o al  to   ac h iev e   a  g o o d   p er f o r m a n ce .   T h e  p r o p o s ed   m et h o d   is   co m p o s ed   o f   f o u r   m ai n   s tag e s :  p r ep r o ce s s in g ,   f ea t u r e  ex tr ac tio n ,   f u s io n ,   a n d   m atc h i n g .     2 . 1 .       P re pro ce s s ing   s t age     First,  t h e  ir i s   i m a g es   r eq u ir e   g o i n g   th r o u g h   t h e   p r ep r o ce s s in g   p h ase  in cl u d i n g   s e g m en tatio n   a n d   n o r m aliza t io n .   2 . 1 . 1 .   I ris s eg m ent a t io n   T h e  s eg m e n tatio n   o f   ir is   i s   r ea lized   b y   co m m o n l y   E d g e  d etec to r   m et h o d : H o u g h   tr a n s f o r m .   -   H o u g h   tr a n s f o r m   -   A l g o r it hm   -    G en er ate  ed g e  m ap   u s in g   t h e  C an n y   f ilter .   -   C a n n y   p ar a m eter s :   T h e  s tan d ar d   d ev iatio n   o f   Ga u s s ia n   s m o o t h i n g   f ilter :  σ =  2 .   W eig h ti n g   f o r   v er tical  g r ad ien ts   =  0 .   W eig h ti n g   f o r   h o r izo n ta l g r ad i en ts =1 .   -   I n cr ea s e  co n tr a s t in   d ar k   ir i s   r eg io n .     I m ag e  g a m m a  v al u e:  en h a n ce   th e  co n tr ast o f   b r ig h t r eg io n s :   γ = 1 . 9 .   -   Dete ct  p ix e l c o r r esp o n d in g   t o   th e  lo ca l  m ax i m a    Dis ta n ce   in   p i x e l u n it s   to   b e  lo o k ed   at  o n   ea ch   s id e  o f   ea ch   p ix el  w h en   d eter m in in g ,   w h e th er   it is   a  lo ca l  m ax i m u m   o r   n o t:  d = 1 . 5 .   -   B in ar ize  ir is   i m a g e  u s in g   H y s ter esis   t h r es h o ld in g .   L o w   th r e s h o ld   T 1 = 0 . 19 .   Hig h   th r e s h o ld   T 2 = 0 . 20 .   T h e  Fig u r e  1   illu s tr ate s   a  d if f er en t s   s tep   o f   Ho u g h   tr an s f o r m .   T h en ,   a  C ir cu lar   Ho u g h T r an s f o r m   d etec ts   at  f ir s t  t h e  ir is / s cler a  b o u n d ar y   an d   th e   ir is /p u p il  b o u n d ar y .   T h e  e y elas h es   ar e   d etec ted   b y   g lo b al   th r es h o ld in g   ( T =  1 0 0 ) .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   6 ,  Dec em b er   2 0 1 9   :   4 7 0 3   -   4 7 1 2   4706       Fig u r e  1 .   Dif f er en t s   s tep   o f   H o u g h   T r an s f o r m .       I n   th i s   w o r k ,   t h e  o b j ec tiv e  is   t o   ex tr ac t  o n l y   r ele v a n t  i n f o r m atio n   f r o m   ir is ,   w h ic h   is   r ep r esen ted   b y   th e  s tr u ct u r al  v ar iatio n   o f   t h e  ir is   te x t u r e  ( h i g h   g r ad ie n t  ar ea s ) ,   o n l y   t h e  in ter n al  h al f   o f   t h e  ir is   d is c  i s   ex p lo ited   r ath er   th an   w h o le,   b ec au s e  it  co n ta in s   th e  m o s t  r e lev an t  in f o r m at io n   [ 1 4 ]   an d   it  is   less   a f f ec ted   b y   th e  n o is e  as   s h o w n   in   Fi g u r e  2 .   I n d ee d ,   th e  p r o p o s ed   tech n iq u e  d ec r ea s es t h e  co m p lex it y   a n d   th e  co m p u ta tio n   l o ad   w it h o u t  lo s i n g   in f o r m a tio n   as  s h o w n   in   T ab le  1 .   Fro m   T ab le   1 ,   w e  d en o te  t h at  tr ea t m en t  u s in g   o n l y   h al f   ir is   d is c  i s   m o r e  e f f icien t  w it h   an   ac c u r ac y   o f   9 9 . 9 6 %  an d   p r o ce s s in g   ti m e  f o r   o n e  ir is   i m ag e  o f   1 2 . 3 6   s   th a n   th e  tr ea t m en t  u s i n g   a  w h o le  ir i s   d is c  w it h   ac cu r ac y   9 9 . 8 7 % o f   an d   p r o ce s s i n g   ti m e  o f   2 2 . 8 8   s .       r hal f   of   i r i s   d i s c = r p up i l + ( r i r i s − r p up i l ) / 2   ( 1 )             Fig u r e  2 .   Deli m ita tio n   o f   o n l y   th e  in ter n al  h al f   o f   ir is   d is c       T ab le  1 .     C o m p ar is o n : T o tal  ir is   d is c  v s   Hal f   ir is   d is c     A c c u r a c y   ( %)   P r o c e ssi n g   t i me   f o r   o n e   i r i s  i mag e   ( s)   T o t a l   i r i s d i sc   9 9 . 8 7   2 2 . 8 8   H a l f   i r i s  d i s c   9 9 . 9 6   1 2 . 3 6       2 . 1 . 2 .   I ris no r m a l iza t io n     T h e  ir is   d is c  d o es  n o t  a l w a y s   h a v e  t h e  s a m e  d i m en s io n ,   e v en   f o r   e y e  i m ag e s   o f   th e   s a m e  p er s o n ;   th is   i s   d u e  to   v ar io u s   p r o b lem s   as f o llo w s :   a)   Dif f er en t a cq u is it io n   co n d itio n s   o f   t h e  e y e  i m a g es.  Di latio n   an d   co n tr ac tio n   o f   t h e  p u p il d u e  to   th e  v ar iatio n   o f   t h e  ill u m i n atio n   le v el.     b)   T h e  cir cles o f   ir is   an d   p u p il a r e  n o t c o n ce n tr ic.     I n   o r d er   to   o v er co m e  th e s e  p r o b lem s ,   a  s ta g e  o f   n o r m aliza ti o n   is   ap p lied .   I t  co n s is t s   o f   tr a n s f o r m i n g   th e  r eg io n   o f   th e  ir is   d is c  to   r ec tify   t h e  d i m e n s i o n s   o f   all   th e  ir is   d is cs,  b y   u s i n g   th e  h o m o g en o u s   r u b b er   s h e e t   m o d el  p r o p o s ed   b y   Dau g m a n   [ 1 ] .   I t  tr an s f o r m s   ea ch   p o in t  in   th e  ir is   ar ea   to   th e  p o lar   co o r d in ates  ( r , θ ) ,   w h er e   r  is   o n   t h e  in ter v al  [ 0 , 1 ]   an d   θ   is   an g le  [ 0 , 2 π ] ,   as illu s tr ated   i n   Fi g u r e  3 .   I n   o u r   s y s te m ,   ( 2 0 * 2 4 0 )   p o in ts   w er e  u s ed ,   b u t  o n l y   ( 1 0 * 2 4 0 )   p o in ts   co r r esp o n d in g   to   t h e  i n ter n a l   h al f   o f   t h e  ir i s   d is c   t h at  co n tai n s   th e   m o s t  r ele v a n t  i n f o r m at io n   a n d   w h ic h   i s   less   af f ec ted   b y   n o is e,   ar e  r etain ed   f o r   th e  n e x t step s   o f   th e  p r o ce s s i n g ,   as  s h o w n   i n   Fig u r e  4 .     I r i s i ma g e   Ed g e   ma p   I n c r e a se   c o n t r a st   N o n - max i ma   su p p r e ssi o n   B i n a r y   i mag e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       Du a l iri s   a u th en tica tio n   s ystem  u s in g   d ezer t  s ma r a n d a ch e  t h eo r y  ( K a mel   Gh a n em  Gh a lem )   4707       Fig u r e  3 .   Dau g m a n   r u b b er   s h e et  m o d el   [ 1 ]           Fig u r e  4 .   No r m aliza tio n   o f   t h e   s eg m en ted   ir is       2 . 2 .       F ea t ure  ex t ra ct io n sta g e   Af ter   t h at,   t h e  f ea t u r e  e x tr ac tio n   s tag e   is   ap p lied   i n   p u r p o s e  to   ex tr ac t   th e   m o s t  d is cr i m i n atio n   in f o r m atio n   p r ese n t i n   th e  ir i s   r eg io n .   Fo r   th i s   r ea s o n ,   a  b en c h   o f   t w o   1   D  L o g - Gab o r   f ilter   is   u s ed .   a)   1 D  lo g - g a bo r  f ilte r   -   T h e  Fas t Fo u r ier   T r an s f o r m   i s   ap p lied   f o r   ea ch   lin e  o f   th e  n o r m alize d   m atr i x   i m ag e  ( F FT   to   1 D  s ig n al s ) .   -   T h en ,   th e  I n v er s e  Fa s t  Fo u r ier   T r an s f o r m   I FF T   is   ap p lied   o n   th e  m u lt ip licatio n   F FT   ( 1 D  s ig n al s )   b y   a  1 D  L o g - Gab o r   Fil ter .   -   T h e  f r eq u en c y   r e s p o n s e  o f   a  1 D  L o g - Gab o r   f ilter   i s   g i v en   b y :     ( ) = e xp   ( − l og ( 0 ) 2 l og ( 0 ) 2 )   ( 2 )     b)   P a ra m et er s   set ting   -   A   b en c h   o f   t w o   1 D  L o g - Gab o r   f ilter s   is   u s ed .   -   T h e  s tan d ar d   d ev iatio n   o f   t h e  1 D  L o g - Gab o r   w a v elet  is   g i v e n   b y   = 2 .   -   T h e  ce n ter   f r eq u en c y   o f   t h e  1 D  L o g - Gab o r   w a v elet  i s   g i v e n   b y   0 = 0 . 05   I n d ee d ,   th e  p h ase  o f   a  f ilter ed   im a g e  w as  q u an tized   u s i n g   f o u r - q u ad r a n ts   o f   Dau g m a n   [ 1 ] ,   w h e n   g o in g   f r o m   o n e  q u ad r an t  to   a n   ad j ac en t  q u ad r an t,  o n e  b it  i s   ch a n g ed   as  s h o w n   i n   Fi g u r e  5 .   T h e  en co d in g   p r o ce s s   p r o d u ce s   a  b it w i s e  te m p late  co n tai n i n g   a  n u m b er   o f   in f o r m at io n   b its   as  s h o w n   in   Fig u r e  6 ,   th e  to tal  n u m b er   o f   b it s   i n   t h e  te m p late   ( 9 6 0 0   b its )   w ill b e  t h e  a n g u la r   r eso lu tio n   ( 2 4 0 )   tim e s   t h e  r a d ial  r eso lu tio n   ( 1 0 ) ,   ti m e s   2 ,   ti m es t h e  n u m b er   o f   f ilter s   u s ed   ( 2 ) .           Fig u r e  5 .   Qu an t izatio n   p h a s e  [ 1 ]           Fig u r e  6 .   I r is   co d e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   6 ,  Dec em b er   2 0 1 9   :   4 7 0 3   -   4 7 1 2   4708   2 . 3 .     M a t ching   s t a g e   [ Co mm ent   :   M a t ching   s co re   co m e  b ef o re   F us io n sta g e   ]   T h e   m a tch i n g   co n s is t s   in   co m p ar in g   t w o   ir is   co d e  u s i n g   Ha m m in g   d is tan ce .   T h e  Ha m m i n g   Dis tan ce   ( HD)   is   d ef in ed   b y :     HD = ∑ X j ⨁ Y j N j = 1   ( 3 )     W h er e  X j   an d   Y j   ar e  th e  t w o   b it w is e  ir i s   co d e,   N  is   t h e  n u m b er   o f   b it s   i n   ea ch   ir is   co d e.   L iter all y ,   th e  Ha m m i n g   d is tan ce   ca lcu l ates  th e  n u m b er   o f   d if f er e n t  an d   v alid   b its   f o r   th e  t w o   ir is   co d e  b et w ee n   X j   an d   Y j .   T h e  n u m b er   o f   tr a n s latio n   b its   t h at  co m p e n s ate s   t h e  r o tatio n   o f   t h e  ir is   n ee d s   to   b e  f i x ed .   W e  ap p lied   a   tr an s latio n   o f   t h e  ir is   co d e  in   an   in ter v al  [ − , + ]   b its .   W e  tak e  in to   co n s id er atio n   t h e  m i n i m u m   Ha m m i n g   d is tan ce .     2 . 4 .       F us io n sta g e     I n   t h is   s ta g e,   s co r e  le v el  f u s i o n   u s i n g   Dez er t  S m ar a n d ac h e   th eo r y   ( DS m T )   w as   ap p lied   o n   g o al   to   i m p r o v e  th e  p er f o r m an ce   o f   th e  d u al  ir is   s y s te m .     S co r e  leve l fu s io n     Ma tch i n g   s co r e  lev el  f u s io n   c o m b i n es  t h e  s co r es  g e n er ated   b y   m u ltip le  class i f ier s   r elatin g   to   th e  lef t  an d   r ig h t  ir i s   t o   af f ir m   t h e  v e r ac it y   o f   th e  clai m ed   id en tit y .   T h e  Dez er t  Sm ar an d ac h e  th e o r y   o p er ates  u n d er   h y p er p o w er   s et  D Θ .   T h u s ,   DSm T   is   ab le  to   f u n ctio n   p r o p er l y   n o t  o n l y   w it h   th e  u n io n s   b u t  also   w ith   in ter s ec tio n s .   D s m   C las s ic  h a s   co m b i n atio n   r u le  [ 1 5 - 1 7 ] :       m ( C ) = ∑ m 1 ( A ) m 2 ( B ) ; A ∩ B = C   A , B ∈ D Θ   ,  ∀   C ∈ D Θ   ( 4 )     E x a m p le     Θ = { S l ef t , S r i g ht }     ( 5 )   D Θ = { ∅   , S l ef t , S r i g h t , S l ef t ∪ S r i g ht , S l ef t ∩ S r i g ht }   ( 6 )     ∅   :   E m p t y   s et     S l ef t :   H y p o th es is   as s u m i n g   th a t t wo   in d iv id u al s   h a v e  s a m e  le f t ir is .   S Ri g ht :   H y p o th es is   as s u m i n g   th a t t wo   in d iv id u al s   h a v e   a  s a m e  r ig h t   ir is .   S l ef t ∪ S r i g h t ∶   H y p o th esi s   as s u m i n g   th at  t w o   in d iv id u als  h av e  d i f f er en t ir is   S l ef t ∩ S r i g h t ∶   H y p o th es is   as s u m i n g   th a t t w o   in d iv id u als  h a v e  d if f er en t ir i s .     2 . 5 .     Dec is io n   T h e  d ec is io n   is   m ad e  b y   f i x in g   a  t h r esh o ld .   T h e  t w o   ir is es   c o m p ar ed   w ill b e  co n s id er ed   as   b elo n g i n g   to   th e  s a m e  p er s o n   if   t h e  ca lc u lated   s co r e  is   in f er io r   to   a  th r e s h o ld .       3.   RE SU L T S  AND   AN AL Y SI S   3 . 1 .     Si m ula t io n e nv iro n m en t   T h e  p r o p o s ed   m et h o d   h as  b ee n   test ed   o n   a  s u b s et  o f   ir is   d a tab ase  C ASI A - I r is V3 - I n ter v al  [ 1 8 ]   in   o r d er   to   ev alu ate  it s   p er f o r m an ce   i n   au th e n ticat io n   m o d e.   T h e   s u b s et  co n tai n s   1 1 8 0   ey e  i m ag e s   o f   1 1 8   in d iv id u als   ( cla s s es),   a n d   ea ch   in d i v id u al  h as  f i v e  ir is   s a m p les  f o r   th e   le f t  e y e  a n d   f i v e  ir is   s a m p les  f o r   th e  r ig h t e y e.     3 . 2 .     P er f o rm a nce  m et rics   -   Fals e  R ej ec t Rate  ( F R R ) : a ls o   k n o w n   as T y p e  I   er r o r ,   is   th e  m ea s u r e  o f   t h e  p r o b ab ilit y   t h at   th e  b io m etr ic   s ec u r it y   s y s te m   w il l in co r r ec tl y   r ej ec t a n   ac ce s s   atte m p t b y   a n   au t h o r ized   u s er .     -   Fals e  A cc ep t   R ate   ( F A R ) :  also   k n o w n   as   T y p e  I I   er r o r ,   is   t h e  m ea s u r e  o f   t h e  p r o b ab ilit y   th a t   th e  b io m etr ic  s ec u r it y   s y s te m   w il l in co r r ec tl y   ac ce p t a n   ac ce s s   atte m p t b y   an   u n a u t h o r ized   u s er .   -   E E R   ( E q u al  E r r o r   R ate) :  T h e  E E R   is   th e   o p er atin g   p o in t  f o r   w h ic h   t h e  Fals e   R ej ec t   R a te  ( F R R )   is   eq u al  to   th e  Fals e  A cc ep t   R a te  ( FP R ) .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       Du a l iri s   a u th en tica tio n   s ystem  u s in g   d ezer t  s ma r a n d a ch e  t h eo r y  ( K a mel   Gh a n em  Gh a lem )   4709   3 . 3 .   Dec ida bil it y   Dec id ab ilit y   [ 1 ]   i s   t h e  b e s t  m etr ic  w h ich   i n d ee d   tak e s   i n to   ac co u n t   th e   m ea n   a n d   s ta n d ar d   d ev iatio n   o f   th e  i n tr a - c lass   a n d   in ter - cla s s   d is tr ib u tio n s :     d ′ = | μ s − μ d | √ ( σ s 2 + σ d 2 ) 2   ( 7 )     Dec id ab ilit y   d '   i s   a  d is ta n ce   in   s tan d ar d   d ev iat io n s   ca lc u l ated   u s i n g   ( 7 ) ,   w h ic h   i s   a   f u n ct io n   o f   th e  m a g n it u d e  o f   th e  d if f er en c e  b et w ee n   t h e  m ea n   o f   th e  i n tr a - clas s   d is tr ib u tio n   μ s ,   an d   th e  m ea n   o f   t h e  in ter - class   d is tr ib u tio n   μ d ,   th e  s tan d ar d   d ev iatio n   o f   th e  i n tr a - cl ass   an d   i n ter - cla s s   d is tr ib u ti o n s ,   σ s   an d   σ d   r esp ec tiv el y .       T ab le  2 . Dis cid a b ilit y   tab le  f o r   v ar io u s   n u m b er s   o f   b it - s h i f ts   N u mb e r   o f   sh i f t s   μ s   σ s   μ d   σ d   d ′   0   0 . 3 3 0 0                 0 . 0 7 2 3   0 . 4 9 1 4   0 . 0 2 8 4   3 . 4 3 1 4   1   0 . 3 1 3 7                   0 . 0 6 9 7   0 . 4 8 6 0   0 . 0 2 7 9   3 . 8 1 4 9   2   0 . 3 0 7 2   0 . 0 6 6 8   0 . 4 8 1 2   0 . 0 2 6 9   4 . 0 2 6 4   3   0 . 3 0 4 4                 0. 0 6 5 3   0 . 4 7 7 2   0 . 0 2 5 8   4 . 0 7 4 2   4   0 . 3 0 3 2   0 . 0 6 4 6   0 . 4 7 3 8   0 . 0 2 4 7   4 . 0 4 3 1   5   0 . 3 0 2 8   0 . 0 6 4 2   0 . 4 7 0 9   0 . 0 2 3 8   3 . 9 9 0 7   6   0 . 3 0 2 5   0 . 0 6 3 9   0 . 4 6 8 4   0 . 0 2 3 0   3 . 9 3 6 2   7   0 . 0 6 3 7   0 . 0 6 4 2   0 . 0 2 2 3   0 . 0 2 1 6   3 . 8 8 6 2   8   0 . 3 0 2 3   0 . 0 6 3 5   0 . 4 6 4 5   0 . 0 2 1 6   3 . 8 3 0 3   9   0 . 3 0 2 2   0 . 0 6 3 4   0 . 4 6 2 9   0 . 0 2 1 1   3 . 7 9 9 9   1 0   0 . 2 7 5 8   0 . 0 6 3 9   0 . 4 6 4 3   0 . 0 2 0 1   4 . 3 9 6 0           Fig u r e  7 .   Dec id ab ilit y   cu r v e   f o r   v ar io u s   n u m b er s   o f   b it - s h if t s       Usi n g   ( 7 ) ,   s ev er al  d if f er en t  d ec id ab ilit y   ar e  f o u n d   o u t  u s in g   0 - b it  s h if t  to   1 0 - b it  s h i f t  to w ar d s   b o t h   lef t  an d   r ig h t  ir is   te m p lates .  T h e  h i g h er   d ec id ab ilit y   i s   eq u al   to   4 . 0 7 4 2   at  3   b it  s h if t   as  s h o w n   in   T ab le  2   an d   Fig u r e  7   t h at  g u ar a n tees   g o o d   s ep ar atio n   o f   in tr a - cla s s   a n d   in ter - c lass   d is tr ib u tio n s ,   w h ich   allo w s   f o r   m o r e   ac cu r ate  r ec o g n it io n     3 . 4 .    Sco re   le v el  f us io n   I n   f ac t,  w e  ca lc u lated   t h e  f u s i o n   s co r e    u s i n g   Ha m i n g   d i s ta n ce s   o b tai n ed   b y   co m p ar i n g   t h e  i n d iv id u als   f r o m   t h eir   ir is   HD L :     Ha m m i n g   d is tan ce   o b tain ed   b y   co m p ar in g   t h e  in d i v id u al s   f r o m   t h eir   le f t ir is .   S L :     Sco r e  o b tain ed   b y   co m p ar in g   t h e  in d i v id u al s   f r o m   th e ir   lef t i r is .   HD R :       Ha m m i n g   d is tan ce   o b tain ed   b y   co m p ar in g   t h e  in d i v id u al s   f r o m   t h eir   r ig h t ir i s .   S R :      Sco r e  o b tain ed   b y   co m p ar in g   t h e  in d i v id u al s   f r o m   th e ir   r ig h t   ir is         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   6 ,  Dec em b er   2 0 1 9   :   4 7 0 3   -   4 7 1 2   4710   Alg o rit h m     F o r  e a c h   i n d iv id u a l  in d v         F o r  e a c h   d if fe re n t  iri s  ,   :  su c h   a s  ,   b e lo n g   to   iri s se t   o f   in d iv id u a l  in d v     Ca lcu late   th e   sc o re   S L ( i , j ) = 1 − HD L   ( i , j )         Ca lcu late   th e   sc o re   S R ( i , j ) = 1 − HD R ( i , j )         Ca lcu late   th e   f u sio n   o f   sc o re   S f ( i , j ) = S L ( i , j ) × S R ( i , j )       k = 1            F o r  s = 0 : 0 . 05 : 1          If   S f ( i , j ) <       th e n          FN ( k ) = FN ( k ) + 1                      % F a lse   Ne g a ti f                       k = k + 1                       E n d   if           En d            En d     En d     F o r  e a c h   d if fe re n t  in d iv id u a l  ,           F o r  e a c h   d if f e r e n t  iri s  ( , )   su c h   a s  i   b e lo n g   to   iri s se t  o f   in d iv id u a ls  i n d v i  a n d   j   b e l o n g   to   iri s se t  o f   in d i v id u a ls  in d v j    Ca lcu late   th e   sc o re   S L ( i , j ) = 1 − HD L   ( i , j )     Ca lcu late   th e   sc o re   S R ( i , j ) = 1 − HD R ( i , j )                 Ca lcu late   th e   f u sio n   o f   sc o re   S f ( i , j ) = S L ( i , j ) × S R ( i , j )        k = 1                   F o r  s = 0 : 0 . 05 : 1                             If   S f ( i , j ) ≥ s     th e n                             F P ( k ) = FP ( k ) + 1                                                                                                                                       % F a lse   P o sit if                             k = k + 1            En d   if          E n d        En d     En d   m a x in d v =   n u m b e r  o f   in d iv id u a ls    n b tr=n u m b e r  o f   iri s im a g e s p e r  in d iv id u a l    nbi nter = m a x in d v × ( nbt r × ( nbt r − 1 ) ∕ 2 )     nbi ntr a = m a x in d v × ( nbt r × ( nbt r − 1 ) / 2 )   TN = nbi nter − FP                                                    % T ru e   Ne g a ti f   TP = nbi ntr a − FN                    %   T ru e   P o sit if   T P R =   ( TP   ∕   nbi ntr a )   × 100                 % T ru e   P o siti f   Ra te   T NR = ( TN   ∕   nbi nter ) × 100               %   T ru e   Ne g a ti f   R a te   F A R = ( FP   /   nbi nter ) × 100                 % F a lse   A c c e p t  Ra te   F R R =   ( FN / nbi ntr a ) × 100                 % F a lse   Re jec t  Ra te   A ccu ra cy = ( ( TP + TN ) / ( nbi ntr a + nbi nter )   ) × 100     T h e  d u al  ir is   s y s te m   u s in g   D s m C   at  s co r e  le v el  f u s io n   r ea c h es  an   ac c u r ac y   r ate  o f   9 9 . 9 6 %  an d   F AR   o f   0 %,  FR R   o f   3 . 8 9 %,  EER   o f   2 %  as  s h o w n   i n   Fi g u r e   8   an d   Fig u r e  9 .   W e  c o n clu d e  f r o m   Fi g u r e  1 0   th at   th e  R OC   ( R ec eiv er   Op er ati n g   C h ar ac ter is t ic)   o f   d u al  ir is   s y s te m   u s i n g   Ds m C   a t  s co r e  lev el  f u s io n   f it   th e  o r ig i n ,   w h ic h   p r o v es t h e  p er f o r m an ce   o f   o u r   m et h o d .     3 . 5 .    Co m pa ri s o n o f   v a rio us   a pp ro a ches      W e  d en o te  f r o m   T ab le  3 ,   th at  th e   p r o p o s ed   d u al  ir is   a u t h en t icatio n   s y s te m   g iv e s   a   c o m p eti tiv e   p er f o r m a n ce   w i th   a cc u r ac y   o f   9 9 . 9 6 % ,   FAR   o f   0 % ,   F R R   o f   3 . 8 9 % ,   E E R   o f   2 %  i n   co m p ar i s o n   w i th   o th er   ap p r o ch s .    T h e  p r o b lem   o f   De m p s ter   Sh a f er   t h eo r y   u s ed   in   DST   ap p r o ac h   [ 1 2 ]   ( E E R   o f   1 %)  th at   co n s is t s   o f   co m b i n i n g   t w o   s o u r ce s   o f   i n f o r m atio n   w i th   h i g h   d eg r ee   o f   c o n f lic t   is   r eso l v ed .   T h e  p r o p o s ed   m e th o d   is   b ased   o n   Dez er t  S m ar a n d ac h e   C la s s ic  r u le   ( Ds m C )  th at   s o l v es   th is   p r o b le m .   I f tak h ar   a n d   al  [ 1 1 ]   u s ed   t h e  f u s io n   m et h o d   b ased   o n   th e  A ND  r u le   th at  g iv e s   an   ac cu ar ac y   o f   9 9 . 9 2 % ,   FA R   o f   0 %,  FR R   o f   9 . 9 6 %,  w h ich   i s   m o r e  d r asti c  a n d   lead s   to   i m p r o v e  th e  F AR .   R .   D w i n d i  a n d   S.De y   o b tai n ed   less   p er f o r m an ce   i n   ter m   o f   ac cu r ac y   eq u al  to   9 8 . 8 9 %,  E E R   o f   0 . 6 9 %,  w h ich   u s ed   a  s co r e  f u s io n   m e th o d s   li k es:  M C   w eig h ti n g   an d   R A  w ei g h ti n g .   T h ese   t w o   m eth o d s   u s in g   f o r   o p ti m izatio n   g i v es  a   litt le   i m p r o v e m e n t  to   th e  p er f o r m a n ce   o f   s y s te m .      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I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       Du a l iri s   a u th en tica tio n   s ystem  u s in g   d ezer t  s ma r a n d a ch e  t h eo r y  ( K a mel   Gh a n em  Gh a lem )   4711           Fig u r e  8 .   T h e  ac cu r ac y   o f   t h e  d u al  ir is   s y s te m   Fig u r e  9 .  FR R   a n d   F A R   o f   th e   d u al  ir is   s y s te m           Fig u r e  1 0 .   R OC   o f   t h e  d u al  ir i s   s y s te m       T ab le  3 .   A cc u r ac y   a n d   er r o r   f o r   v aio u s   ap p r o ac h es   I r i s re c o g n i t i o n   sy st e ms   A c c u r a c y   ( %)   F A R   ( %)   F R R   ( %)   EER   ( %)   I f t a k h a r   a n d   A sh r a f u l   A p p r o a c h   [ 1 1 ]   9 9 . 9 2   0 . 0 0   9 . 9 6   -   D S T   a p p r o a c h   [ 1 2 ]   -   -   -   1   R .   D w i v e d i   a n d   S .   D e y   [ 1 3 ]   9 8 . 8 9   -   -   0 . 6 9   P r o p o sal   d u a l   i r i s   a u t h e n t i c a t i o n   sy st e m   9 9 . 9 6   0 . 0 0   3 . 8 9   2       4.   CO NCLU SI O N   T h e  p u r p o s e  o f   th i s   w o r k   w a s   to   f in d   o u t  a  d u a l  ir is   a u t h e n ticatio n   s y s te m   th a t  g u ar an te es  a  g o o d   p er f o r m a n ce   a n d   to   m a k e  s u r e  t h at  t h er e  i s   n o   f a ls e  a cc ep tan c e  r ate,   w h ic h   p r o m i s es  u s e f u l  s ec u r it y   ap p licatio n s .   T h e  p r o p o s ed   m eth o d   co n s is t s   in   s e g m en tin g ,   to   n o r m alizi n g ,   ch ar ac ter izi n g   an d   en co d in g   th e   ir is .   Fo r   th e  s e g m en ta tio n   p ar t,  th e  d etec tio n   o f   t h e  ir is / p u p il  cir cles  w as  p er f o r m ed   b y   Ho u g h   cir c u lar   tr an s f o r m .   On l y   t h e  in ter io r   h alf   o f   t h e  ir is   d is c  co n tai n i n g   t h e  m o s t  r elev a n t  in f o r m at io n   an d   less   a f f ec ted   b y   n o is e,   w h ic h   r ed u ce s   ti m e  co m p lex i t y   w as  e x tr ac ted .   I r is   n o r m al izatio n   p ar t  w a s   p er f o r m ed   b y   th e  Dau g m an   r u b b er   s h ee t   m o d el   w it h   a   r es o lu tio n   o f   1 0 ×2 4 0 .   T h is   s ta g e   w a s   a n al y ze d   b y   th e   b en c h   o f   t w o   1 D  L o g - Gab o r   f ilter s   to   ex tr ac t  t h e  te x tu r e  ch ar ac ter is tic s   a n d   th e   en co d in g   w as   r ea lized   w it h   a  p h a s e  o f   q u an tizatio n   d ev elo p ed   b y   J .   Dau g m an   to   g en er ate  t h e  b in ar y   ir i s   te m p late.   Fo r   th e  au th e n ticatio n   an d   th e  s i m ilar it y   m ea s u r e m e n t   b et w ee n   b o t h   b in ar y   ir i s es  te m p late s ,   t h e  h a m m i n g   d is ta n ce s   ar e  u s ed   w ith   a  p r ev io u s l y   ca lcu lated   t h r es h o ld .   T h e  s co r e  f u s io n   is   ap p lied   u s in g   Dez er t   S m ar an d ac h e   C la s s ic  ( D S m C )   r u le.     T h e  ex p er i m en t  test ed   o n   C a s ia - ir i s   v 3 - i n ter v a l  s h o w s   t h at   th e  p r o p o s ed   s y s te m   g i v es  a   g o o d   p er f o r m a n c e   co m p ar ed   to   o th er s   ap p r o ac h es  w i th   a n   ac cu r ac y   o f   9 9 . 9 6 %,  F A R   o f   0 %,  F R R   o f   3 . 8 9 %,  E E R   o f   2 %  an d   p r o ce s s in g   t i m e  f o r   o n e  ir is   i m ag e  o f   1 2 . 3 7   s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   6 ,  Dec em b er   2 0 1 9   :   4 7 0 3   -   4 7 1 2   4712   RE F E R E NC E S     [1 ]   Da u g m a n   J. ,   “ Ho w   iri s rec o g n it io n   w o rk s , ”   IEE E  T ra n s.Circ u it s  S y st.  Vi d e o   T e c h n ,  1 4 :  21 - 30 ,  2 0 0 4 .   [2 ]   W il d e s   R.   P   e t  a l .  A   m a c h in e - v isio n   sy ste m   f o r  iri s rec o g n it io n .  M a c h in e   Vi si o n   a n d   A p p l ica ti o n s .   1 9 9 6 ;  9 :  1 - 8 .   [3 ]   Bo les   a n d   Bo a sh a sh   B .   A   h u m a n   id e n ti f ica ti o n   tec h n iq u e   u sin g   i m a g e s  o f   th e   iri s   a n d   w a v e let  tran s f o r m .     IEE E  T ra n sa c ti o n s  o n   S i g n a l  Pr o c e ss in g .   1 9 9 8 ;  4 6 :  1 1 8 5 - 1 1 8 8 .    [4 ]   Ma   L  e t  a l.   “ Eff i c ien t  iri s  re c o g n it io n   b y   c h a ra c teriz in g   k e y   l o c a l  v a riatio n s ,”   IEE E  T ra n sa c t io n s  o n   Ima g e   Pro c e ss in g ,  1 3 :   7 3 9 - 7 5 0 ,  2 0 0 4 .   [5 ]   Ay d i   W,   M a s m o u d i   N,   Ka m o u n   L.   “ A   F a st   a n d   A c c u ra te   Circu lar  S e g m e n tatio n   M e t h o d   f o r  Iri s  Re c o g n it io n   S y st e m s ,”   In ter n a ti o n a l   Rev iew o n   Co m p u ter s a n d   S o ft wa re   ( IRE COS ) ,  9   (3 ):   4 6 8 - 4 7 7 ,   2 0 1 4 .   [6 ]   Biswa s   R,   Ud d in   J,  Ha sa n   M d .   J.  “ A  Ne w  A p p ro a c h   o f   Iris  De te c ti o n   a n d   Re c o g n it io n ,”   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f   El e c trica l  a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g   ( IJ ECE ) ,   7 ( 5 ):  2 5 3 0 - 2 5 3 6 ,  2 0 1 7 .     [7 ]   Kh o ti m a h   C   a n d   Ju n iati   D .   “ Iris  Re c o g n it io n   Us in g   F e a tu re   Ex trac ti o n   o f   Bo x   Co u n ti n g   F ra c ta l  Di m e n sio n ,”     J .   Ph y sic s: Co n f . S e rie s ,  2 0 1 8 .   [8 ]   Bo b e ld y k   D   a n d   Ro ss   A .  “ Pr e d ictin g   Eye   Co lo r   fro m  Ne a r  In fra re d   Iris  Ima g e s ,”   In tern a ti o n a l  Co n f e re n c e   o n   Bio m e tri c s ,  104 - 1 1 0 ,  2 0 1 8 .   [9 ]   Ya n   Z,   He   L ,   Zh a n g   M ,   S u n   Z  a n d .   T a n   T .   “ Hi e ra rc ica l  M u lt icla ss   Iris  Cla ss if ica ti o n   fo r  L ive n e ss   d e tec ti o n ,”   In tern a t io n a l  C o n f e re n c e   o n   Bi o m e tri c s,  47 - 53 ,   2 0 1 8 .    [1 0 ]   Da w a y   H.  G ,   k a re e m   H.  H,   Ha sh im   A .   R ,   “ P u p il   De tec ti o n   B a se d   o n   Co l o r  Dif f e re n c e   a n d   Circu lar  Ho u g h   T ra n s f o r m ,”   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f  E lec trica l  a n d   Co mp u ter   En g i n e e rin g   ( IJ ECE ) ,   8( 5 ):  3 2 7 8 - 3 2 8 4 ,  2 0 1 8 .   [1 1 ]   If ta k h a r  Ha s a n   K.M ,   As h ra f u l  Am in   M.  “ Du a l  iri s   m a tch in g   f o r  b io m e tri c   id e n ti f ica ti o n ,”   S ig n a l  Ima g e   a n d   Vi d e o   Pro c e ss in g .   8 ( 8 ):   1 6 0 5 - 1 6 1 1 ,   2 0 1 4 .   [1 2 ]   Ng u y e n   K ,  De n m a n   S.   “ S c o re - L e v e l  M u lt ib i o m e tri c   F u sio n   Ba se d   o n   De m p ste r - S h a f e r  T h e o r y   In c o rp o ra ti n g   Un c e rtain ty   F a c to rs ,”   IEE E  T ra n sa c ti o n s o n   Hu ma n - M a c h i n e   S y ste ms ,   4 5 :   1 3 2 - 1 4 0 ,  2 0 1 5 .   [1 3 ]   Dw i v e d i   R,   De y   S.  “ S c o re   lev e l  f u sio n   f o r  c o n c e lab le  m u lt i - b io m e tri c   v e ri f ic a ti o n ,”   Pa tt e rn   Rec o g n it io n   L e tt e rs ,   2 0 1 8 .     [1 4 ]   G h a l e m   K . G ,   H e n d e l   F .  “ A u th e n t i c a t i o n   a n d  id e n ti fi c a ti o n   o f   in di v i d u a l s   fr o m   th e   i r i s  i ma g e s ,”     S e c on d   I nt e r n a ti o n a l  W or k s h o p   o n   M a th e m a t i cs   a n d   C o m p u t e r   S c i e n ce   ( IW MC S) ,   2 01 4 .   [1 5 ]     S m a ra n d a c h e   F   a n d   De z e rt   J.   “ A p p li c a ti o n s  a n d   A d v a n c e s  o f   DSmT   f o r  In f o r m a ti o n   F u si o n   (Co ll e c ted   w o rk s) ,”   1 ,   2 0 0 4 .     [1 6 ]   S m a r a n d a c h e   F   a n d   De z e rt   J.  “ A p p li c a ti o n s  a n d   A d v a n c e s  o f   D S m T   f o r  In f o rm a ti o n  F u si o n   (Co ll e c ted   w o rk s) ,”   2 ,  2 0 0 4 .   [1 7 ]   S m a r a n d a c h e   F   e t  De z e rt   J.  “ Ap p li c a ti o n s  a n d   A d v a n c e s  o f   DS m T   f o r  In f o rm a ti o n   F u sio n   (Co l lec ted   w o rk s) ,”   3 ,   2 0 0 9 .   [1 8 ]   Iris  d a tab a se   CA S I A - IrisV 3 ,   “ Ch i n e se   A c a d e m y   o f   S c ien c e s -   In stit u te o f   A u to m a ti o n ,”   Re tri e v e d   o n   De c   2 0 1 1 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.