手指静脉识别技术

生物特征识别技术

手指静脉识别技术是一种新的生物特征识别技术，它是依据人类手指中流动的血液可吸收特定波长的光线，而使用特定波长光线对手指进行照射，可得到手指静脉的清晰图像。

基本介绍

利用这一固有的科学特征，将实现对获取的影像进行分析、处理，从而得到手指静脉的生物特征，再将得到的手指静脉特征信息与事先注册的手指静脉特征进行比对，从而确认登录者的身份。

同其他生物识别技术相比，指静脉认证技术具备以下主要优势：

・生物识别技术，不会遗失、不会被窃、无记忆密码负担。

・人体内部信息，不受表皮粗糙、外部环境(温度、湿度)的影响。

・适用人群广，准确率高，不可复制、不可伪造，安全便捷。

精度比较

静脉识别实现高精度，与其他生物认证精度比较如下：

方法比较

一些主要的认证方法比较，如下表：

作为普及条件面向多数人使用时，心理抵触感较小，是大家可以接受的最佳识别方式，同时考虑识别精度和价格，非接触型手指静脉识别成为首选。

工作原理

工作过程

人体静脉中红血球的血红素是氧气的还原血红素，还原血红素会吸收近红外线，因此当近红外线照射到手指时，只有静脉部分才会有微弱的反射，从而形成静脉纹路图像。

手指静脉识别技术是一种新的生物特征识别技术，它利用手指内的静脉分布图像来进行身份识别。医学研究证明，手指静脉的形状具有唯一性和稳定性，即每个人的手指静脉图像都不相同，同一个人不同的手指的静脉图像也不相同；健康成年人的静脉形状不再发生变化。这就为指静脉提供了医学依据。

手指静脉系统的流程分以下四个步骤：

（1）静脉扫描：LED在手指一方发射近红外线，透射手指，在手指另一方，照相机拍摄静脉图像；

（2）图像校正：调整图像的位置和角度，使其符合规格；

（3）特征提取：根据以上得到的图像，提取静脉分布图像，得到特征图；

（4）图像对比与匹配：将以上得到的特征图与数据库中的原始模版进行比较，计算相关性。如果相匹配则通过，不匹配则被拒绝。

技术特点

(1)不易伪造

指静脉识别不易伪造，不受外在环境影响，而且只有活体才能识别。

(2)高识别率

指静脉识别的认假率低于0.0001%，拒真率低于0.01%；提供使用者高度的保障与准确辨识率。

(3)识别速度极快

手指轻轻一放，不到1s识别即可完成。

(4)非接触特性

不需要直接接触感应器，既卫生又安全，容易被大众接受。

技术剖析

手指静脉识别技术架构：

1、医学依据

手指静脉是一种新的生物特征识别技术，它源于医学科技领域对人类大脑功能活动管理的高级开发项目，在这项开发中，近红外线被用来观察血液流量的增加情况，当近红外线透过人体组织时，静脉血管中的血红蛋白对近红外线具有明显的吸收作用，从而使静脉血管分布特征在图像中以不同的灰度值得到表征。由于伸长方向的随机性，使得个体的指静脉血管分布呈现各异的结构，因此能够确定两幅静脉图像是否来自于同一个手指。同时发现，这种技术同时也适用于手指静脉图像的采集工作。

2、技术架构

手指静脉识别采用了光传播技术来进行手指静脉对比和识别的工作。近红外线穿过人类的手指时，部分射线就会被血管中的血色素吸收，从而捕捉到独有的手指静脉图样，然后再和预先注册的手指静脉图样进行比较，对个人进行身份鉴定，其手指静脉识别技术架构见图2所示。经医学实践证明，手指静脉的形状具有唯一性和稳定性，即每个人的手指静脉图像都不相同，同一个人不同的手指的静脉图像也不相同。健康成年人的静脉形状不再发生变化，这就为指静脉提供了医学依据。所以，基于手指静脉图像原理的识别技术就有可能成为现实。从而可利用手指内的静脉分布图像来进行身份别。

3、识别流程

静脉扫描，LED在手指一方发射近红外线，透射手指，在手指另一方，照相机拍摄静脉图像。从提取到手指静脉影像的过程，此过程主要是捕捉到手指静脉影像，然后提取手指静脉特征信息，并与事先注册的手指静脉特征进行比对从而确认登录者的身份。为通过扫描图样和原有注册登记的图样进行对比，就可得出相关识别结果(即通过扫描图样和原有注册登记的图样进行对比，就可得出相关识别结果)。

其指静脉识别算法采用纹理追踪的方法提取指静脉中的线结构信息，通过线结构的匹配进行个体识别，可运行在PC环境和嵌入式DSP平台上。

应用背景

现代社会，对于很多企业和个人来说，财富不再是实体，而是保存在个人PC或是企业系统上的信息。重要信息的丢失往往会造成无法挽回的损失。而网络社会，信息被非法盗用往往从密码被破解开始。指静脉识别技术，依据人类手指中流动的血液可吸收特定波长的光线，而使用特定波长光线对手指进行照射，可得到手指静脉的清晰图像。由于静脉中血流状态因人而异，因此，只有当从近红外线摄像画面中得到的静脉类型与预先登录的静脉类型完全吻合的用户才能得到确认，否则便不能进入信息系统。这不仅使安全保密程度大大提高，而且让使用者的登录更加便捷。

除了金融和信息网络安全领域，手指静脉识别技术被广泛应用于许多注重个人信息管理的领域。采用手指静脉识别技术，数字化校园的建设将会更加彻底。采用这项技术来管理学生宿舍和教学楼的出入，甚至更加细化的个人信息管理。无需用卡，教育系统设施的管理和使用都变得十分井井有条。

采用手指静脉识别技术，考试将不再出现替考、代考现象；社保也不再出现冒领及死亡后仍旧领取的问题。指静脉识别技术提供了真正的安全、公正、公平的保障。

如何进一步提升监狱的管理和安全控制能力，成为司法部监狱局2009年内蒙古某监狱越狱事件后重点关注的问题。 “科技强警”的战略方针，正深刻地改变着传统的警务工作方式。作为对安全管理、巡检有着特殊要求的单位，需要采用最先进技术的安防设备结合传统的机械人工模式实现人防和技防已成为各方共识，并全面推开。在科技飞速发展的21世纪，运用一些高科技安全手段，如生物识别、网络通讯、数字图像等技术，配合监狱专用管理软件及硬件设备，实现人防、物防、技防三重结合，建设现代化的高安全性数字化监狱管理系统。凌佳RK-FAA10手指静脉门禁管理系统，能够有效地解决监狱传统管理存在的问题，并且已经成功应用于湖北、山东等监狱。

更高的效率，会让管理更加高效、人性化，公众和客户满意度将大大提升。可以说，手指静脉识别技术几乎可以应用于所有需要个人信息识别的领域，让其身份识别、信息保密和管理工作提升到一个新的境界。

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