手指靜脈識別技術(shù)中紅外線(xiàn)的分析

手指靜脈識別技術(shù)架構

1、醫學(xué)依據

手指靜脈是一種新的生物特征識別技術(shù)，它源于醫學(xué)科技領(lǐng)域對人類(lèi)大腦功能活動(dòng)管理的高級開(kāi)發(fā)項目，在這項開(kāi)發(fā)中，近紅外線(xiàn)被用來(lái)觀(guān)察血液流量的增加情況，當近紅外線(xiàn)透過(guò)人體組織時(shí)，靜脈血管中的血紅蛋白對近紅外線(xiàn)具有明顯的吸收作用，從而使靜脈血管分布特征在圖像中以不同的灰度值得到表征。由于伸長(cháng)方向的隨機性，使得個(gè)體的指靜脈血管分布呈現各異的結構，因此能夠確定兩幅靜脈圖像是否來(lái)自于同一個(gè)手指。同時(shí)發(fā)現，這種技術(shù)同時(shí)也適用于手指靜脈圖像的采集工作。

2、技術(shù)架構

手指靜脈識別采用了光傳播技術(shù)來(lái)進(jìn)行手指靜脈對比和識別的工作。近紅外線(xiàn)穿過(guò)人類(lèi)的手指時(shí)，部分射線(xiàn)就會(huì )被血管中的血色素吸收，從而捕捉到獨有的手指靜脈圖樣，然后再和預先注冊的手指靜脈圖樣進(jìn)行比較，對個(gè)人進(jìn)行身份鑒定，其手指靜脈識別技術(shù)架構見(jiàn)圖2所示。經(jīng)醫學(xué)實(shí)踐證明，手指靜脈的形狀具有唯一性和穩定性，即每個(gè)人的手指靜脈圖像都不相同，同一個(gè)人不同的手指的靜脈圖像也不相同。健康成年人的靜脈形狀不再發(fā)生變化，這就為指靜脈提供了醫學(xué)依據。所以，基于手指靜脈圖像原理的識別技術(shù)就有可能成為現實(shí)。從而可利用手指內的靜脈分布圖像來(lái)進(jìn)行身份別。

3、手指靜脈系統識別流程

靜脈掃描，LED在手指一方發(fā)射近紅外線(xiàn)，透射手指，在手指另一方，照相機拍攝靜脈圖像。從提取到手指靜脈影像的過(guò)程，此過(guò)程主要是捕捉到手指靜脈影像，然后提取手指靜脈特征信息，并與事先注冊的手指靜脈特征進(jìn)行比對從而確認登錄者的身份。為通過(guò)掃描圖樣和原有注冊登記的圖樣進(jìn)行對比，就可得出相關(guān)識別結果(即通過(guò)掃描圖樣和原有注冊登記的圖樣進(jìn)行對比，就可得出相關(guān)識別結果)。

其指靜脈識別算法采用紋理追蹤的方法提取指靜脈中的線(xiàn)結構信息，通過(guò)線(xiàn)結構的匹配進(jìn)行個(gè)體識別，可運行在PC環(huán)境和嵌入式DSP平臺上。

手指靜脈識別技術(shù)突出特點(diǎn)

同其它生物識別技術(shù)相比較而言，該手指靜脈識別技術(shù)具備以下幾大主要優(yōu)勢。

· 由于手指靜脈藏匿于身體內部，所以不存在仿制或失竊的風(fēng)險，人類(lèi)手部表面的皮膚條件不會(huì )對識別工作造成影響;

·非侵入性和非接觸性成像技術(shù)對紅外線(xiàn)的采用，可以確保使用者的便捷性和清潔性。相對于某些生物識別技術(shù)，手指靜脈認識技術(shù)是非接觸式的，在公共場(chǎng)合會(huì )比較衛生;

· 由于手指靜脈形狀的相對穩定性和捕捉影像清晰性，所以可對低分辨率相機拍攝的圖樣資料進(jìn)行小型的簡(jiǎn)單數據影像技術(shù)處理;

·安全性高。因為靜脈血管是隱藏在手指內部的，因此極難復制和盜取，與別的利用人體體外特征進(jìn)行認證的技術(shù)相比較，這種方式的安全性更高。同時(shí)，靜脈認證能感知手指內的血液流動(dòng)和血壓情況，能夠在識別的過(guò)程同時(shí)進(jìn)行活體檢測。

· 準確率高。采樣樣本在人體內部，故匹配過(guò)程中受到外界的干擾非常小。手指輕輕一放，觸發(fā)高度準確識。根據嚴格的醫學(xué)證明和數學(xué)統計，FRR(拒真率)為0.01%，FAR(認假率)為0.0001%，FTE(注冊失敗率)為0%。

由此可知，與其它生物識別技術(shù)的比較，手指靜脈識別技術(shù)在復制與盜取上比臉型、掌型、指紋及虹膜其難度要大得多;在識別準確度與使用便攜度上上比臉型、掌型、指紋及虹膜要高得多。尤其是相對于指紋技術(shù)來(lái)講，使用更加方便、衛生，更加人性化。指靜脈識別則有效的避免傳統門(mén)禁系統安全隱患上的不足，為環(huán)保節能的生物特征識別技術(shù)與產(chǎn)品開(kāi)拓了一條切實(shí)保護人身財產(chǎn)安全的新路。