4.1 手指静脉识别的历史、原理和优势
目前,个人身份识别技术在很多领域都有着广泛的应用,例如,区域访问控制、PC 登录、电子商务以及公司考勤系统等。 生物测量技术是对人的生物特征以及行为特征进行统计学测量的技术。 由于钥匙、密码等传统的安全技术在被盗或者遗失的情况下会出现问题,而且比较依赖于用户的记忆,因而近些年来,将生物测量技术应用于个人身份识别方面的研究成了热点。
手指静脉识别属于生物识别的一种。 1992 年,文献[94]报道可将该技术作为一种新的生物特征识别技术。 2000 年,Kono 等在日本日立公司的资助下,首次研制出用于人员识别的手指静脉红外识别系统[95],并将其应用于人员识别。 它是根据人体骨骼、肌肉组织的特点,当近红外光谱的入射光波长在0.72 ～1.10 μm 时,照射手指可较好地穿透骨骼和肌肉,凸现出静脉结构,然后由红外CCD(Charge Coupled Device)摄像机成静脉图像来识别个体。 因此只要我们有较好的近红外采集设备,完全可以拍摄到满足要求的静脉图像。 医学研究以及国际上对手指静脉识别的研究表明,所有人的手指静脉几乎都不一样,即使双胞胎也不一样。 绝大多数人的静脉血管图像随着年龄增长不会发生根本性的变化,所以,识别手指静脉在理论上是可行的。
作为一种新的生物测定识别技术,它的识别方式是非接触式,且手指静脉在一定时期内很难改变。 因此基于人体手指静脉的生物测定识别系统,在人员识别方面与指纹等其他生物特征相比具有一些独特的优势:
(1)具有很强的普遍性和唯一性。 人的手指静脉千差万别,没有两个人的手指静脉是完全相同的,并且手指静脉随着年龄增长不会有大的变化。
(2)静脉血管位于体表内,是非接触性的信息采集,不会造成采集界面的污染。
(3)由于是身体内部的血管特征,很难伪造或是通过手术改变。(https://www.daowen.com)
(4)对于外部污染、轻伤等情况,具有优秀精密的安全判断性,可以避免一旦表皮受损害而无法进行指纹识别的缺陷。
(5)手指静脉识别与其他生物识别相比(如DNA、虹膜),采集过程十分友好,具有更多的亲和性,不会有使人联想到犯罪性质的恐慌。
(6)由于手指静脉形状的相对稳定性和捕捉影像的清晰性,所以可对低分辨率相机拍摄的图样资料进行小型的简单数据影像技术处理。
(7)设备成本低,具有广泛的市场应用前景。
因此,手背静脉识别被认为是一种较为理想的生物测定识别技术。 该课题得到了计算机视觉、电子工程、模式识别等领域研究者们的高度关注。 国际上有很多科研机构开始着手相关的研究工作,比较著名的是美国的Tennessee 大学的媒体实验室和人工智能实验室、日本Keio 大学应用物理研究所。 在国内,静脉识别技术的研究工作也开展得如火如荼,有关静脉识别技术的学术交流十分活跃。 一些计算机视觉、模式识别领域的重要国际学术会议(如ICCV,ICPR,CVPR 等)都纷纷开始设有静脉识别的专题。 哈尔滨工业大学、深圳及北京的一些软件开发企业也开始进行手指静脉识别系统的研发。
