牛妞王潔　程君霞　程瑛璠　許可　姜雪

摘要：由于個(gè)人信息安全問(wèn)題被關(guān)注，基于生物特征的身份識(shí)別技術(shù)也受到越來(lái)越多的重視，其中指靜脈識(shí)別以其準(zhǔn)確可靠的活體識(shí)別、安全穩(wěn)定的指內(nèi)密碼等優(yōu)勢(shì)逐漸變?yōu)樯锾卣髯R(shí)別領(lǐng)域的熱門(mén)話(huà)題。本文依據(jù)近年來(lái)手指靜脈識(shí)別的研究結(jié)果，詳細(xì)闡述了其原理、優(yōu)勢(shì)、發(fā)展現(xiàn)狀以及應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：指靜脈識(shí)別;生物特征;方向分析

中圖分類(lèi)號(hào)：TP212? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2021）12-0190-02

Abstract： Due to the personal information security problem is more and more attention， based on the biometric identification technology has been more and more attention， which refers to the vein recognition by its accurate and reliable in living identification， security and stability refers to the advantages of the password gradually become a hot topic in the field of biometrics. Based on finger vein recognition results in recent years， introduced in detail the principle， advantages， development status and application prospect

Key words： Finger vein recognition;Biometric;Directionofanalysis

前言

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到快速發(fā)展，信息化時(shí)代帶給人們花樣繁多的安全認(rèn)證，如何快速正確識(shí)別出一個(gè)人的身份信息顯得至關(guān)重要。傳統(tǒng)身份認(rèn)證采用的身份標(biāo)志物丟失會(huì)導(dǎo)致無(wú)法認(rèn)證及身份被冒充等安全問(wèn)題，而生物特征識(shí)別利用人類(lèi)生理或行為特征來(lái)驗(yàn)證個(gè)人身份，具有不變性、唯一性、不被遺忘，不易被盜的特點(diǎn)。其中手指靜脈識(shí)別作為近幾年來(lái)新開(kāi)辟的領(lǐng)域，因其具備特有的優(yōu)勢(shì)而備受關(guān)注。

1 指靜脈識(shí)別技術(shù)的簡(jiǎn)介

1.1指靜脈技術(shù)的原理

指靜脈生物識(shí)別技術(shù)利用血液流經(jīng)手指皮下淺表細(xì)管時(shí)形成的靜脈分布圖像作為生物特征來(lái)進(jìn)行身份識(shí)別的。這一固有特征的指靜脈圖像信息相當(dāng)于活體密碼，將其與登記好的手指靜脈特征數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行查找比對(duì)，就可以確認(rèn)該用戶(hù)的身份信息是否正確。

1.2指靜脈技術(shù)特點(diǎn)

1.2.1活體識(shí)別

依據(jù)手指中流動(dòng)血液能夠吸收特定波長(zhǎng)光線(xiàn)，照射后得到的靜脈分布圖像作為密碼。

1.2.2指內(nèi)密碼

靜脈血管隱藏于手指內(nèi)部肉眼不可，安全性高防偽性強(qiáng)。

1.2.3穩(wěn)定性強(qiáng)

指靜脈識(shí)別不受氣候環(huán)境等影響。例如手指在潮濕的情況下不容易用指紋解鎖智能手機(jī)，而指靜脈識(shí)別不存在此問(wèn)題的。

1.2.4高防偽性

活體識(shí)別技術(shù)+指內(nèi)密碼這兩個(gè)優(yōu)勢(shì)，使指靜脈鎖具有高防偽性。

1.2.5準(zhǔn)確可靠

生物識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域的拒真率、認(rèn)假率指標(biāo)數(shù)值越低越安全，指靜脈識(shí)別的拒真率和認(rèn)假率標(biāo)準(zhǔn)分別是0.1%和0.001%。

1.2.6智能管理

除了用戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)識(shí)別，也可以通過(guò)智能APP進(jìn)行人員管理、遠(yuǎn)程控制、開(kāi)門(mén)數(shù)據(jù)監(jiān)控、臨時(shí)授權(quán)開(kāi)門(mén)等。

1.3指靜脈技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

1）采集設(shè)備簡(jiǎn)易，采集過(guò)程相比DNA識(shí)別更加友好;

2）手指的靜脈血管相對(duì)來(lái)說(shuō)較穩(wěn)定，采集得到的樣本文件小;

3）具有很強(qiáng)的唯一性，屬于身體內(nèi)部的血管特征，而每個(gè)人的手指靜脈分布也完全不同;

4）準(zhǔn)確率很高，樣本在人體內(nèi)部，匹配和收集時(shí)很難受到外界干擾;

5）靜脈血管屬于非接觸式的信息采集，對(duì)于公共場(chǎng)合來(lái)說(shuō)比較衛(wèi)生并且不會(huì)產(chǎn)生污染;

6）不存在手指表皮受損后無(wú)法認(rèn)證的情況。

目前靜脈識(shí)別主要分為手背靜脈識(shí)別與手指靜脈識(shí)別兩類(lèi)。相比手背靜脈識(shí)別，手指靜脈識(shí)別的設(shè)備體積小便于安裝攜帶且有更多保障。人的手指有十根，特殊情況下將十指的十份數(shù)據(jù)都備份后，即使有手指受傷不能使用的情況下也不會(huì)產(chǎn)生影響。因此手指靜脈識(shí)別技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用前景。

2 指靜脈技術(shù)的研究現(xiàn)狀

2.1國(guó)內(nèi)的發(fā)展

國(guó)內(nèi)因?yàn)閳D像采集設(shè)備研發(fā)相對(duì)滯后導(dǎo)致手指靜脈識(shí)別技術(shù)的研究起步較晚。在2005年之后，才開(kāi)始有團(tuán)隊(duì)對(duì)手指靜脈進(jìn)行學(xué)術(shù)研究和應(yīng)用開(kāi)發(fā)，其進(jìn)展較為迅速。目前產(chǎn)品的核心模塊可以進(jìn)行應(yīng)用，性能和使用體驗(yàn)也更契合中國(guó)國(guó)情。新的微型化靜脈識(shí)別技術(shù)相較于之前配置了多個(gè)短焦距鏡頭并使用了接觸式平面感應(yīng)器，不僅縮短手指與感應(yīng)器間的距離，還減小了環(huán)境光對(duì)識(shí)別正確性的影響，使得將該技術(shù)從需要身份識(shí)別的大型設(shè)備轉(zhuǎn)移到小型便攜的設(shè)備上成為可能。

2.2國(guó)外的發(fā)展

日本學(xué)者Kono等人提出的可以利用近紅外光采集指靜脈圖像以實(shí)現(xiàn)身份識(shí)別，并提供一種有效的提取方法，是指靜脈識(shí)別研究方面最早可見(jiàn)的公開(kāi)學(xué)術(shù)文獻(xiàn)。日立公司在2011年推出了較為成熟的產(chǎn)品，應(yīng)用于保護(hù)隱私和更高的安全性及保密性場(chǎng)所。國(guó)際上很多的高校、研究機(jī)構(gòu)也都在從事指靜脈識(shí)別方面的研究。

2.3生產(chǎn)生活中的應(yīng)用

指靜脈識(shí)別技術(shù)是第二代生物識(shí)別技術(shù)，應(yīng)用于高安全、精準(zhǔn)及注重個(gè)人隱私保護(hù)的識(shí)別應(yīng)用場(chǎng)景。

2.3.1指靜脈門(mén)禁系統(tǒng)

指靜脈門(mén)禁系統(tǒng)能夠防止公司內(nèi)部信息的泄漏，并阻止未通過(guò)驗(yàn)證的人員進(jìn)入公司，監(jiān)視控制工作人員的出入，其安全性高、處理能力強(qiáng)、運(yùn)算快的優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)勝于其他生物識(shí)別技術(shù)，于信息安全性要求高的企業(yè)而言是最佳選擇。

2.3.2智能樓宇系統(tǒng)

融合通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等一體的智能樓宇電梯系統(tǒng)、智能樓宇可視對(duì)講系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，利用指靜脈識(shí)別技術(shù)的高隱私性達(dá)到準(zhǔn)確識(shí)別用戶(hù)控制門(mén)禁系統(tǒng)的目的，具有非接觸式身份驗(yàn)證、安全性能高、使用方便等特點(diǎn)，適用于小區(qū)住宅管理和酒店管理。

2.3.3 公安業(yè)務(wù)

國(guó)內(nèi)已有部分地區(qū)開(kāi)始將指靜脈識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于監(jiān)獄等公安系統(tǒng)，如指靜脈授權(quán)，指靜脈（移動(dòng)）點(diǎn)名等。

2.4其他行業(yè)的應(yīng)用

目前指靜脈技術(shù)在國(guó)內(nèi)的社會(huì)保障、教育、金融等應(yīng)用領(lǐng)域都有非?？捎^的應(yīng)用前景，與發(fā)展迅猛的物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等領(lǐng)域以及其他生物識(shí)別技術(shù)的相結(jié)合是指靜脈技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

1） 指靜脈特征取代刷卡或者密碼

如銀行的ATM機(jī)嵌入指靜脈特征系統(tǒng)取代刷卡或密碼，通過(guò)指靜脈識(shí)別的認(rèn)證終端進(jìn)服務(wù)，直接刷手指進(jìn)行交易操作。

2） 社會(huì)保障管理系統(tǒng)

杜絕養(yǎng)老金冒領(lǐng)、操作人員失誤的情況，減少對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的影響。

3） 教育領(lǐng)域的引用

杜絕考生替考的作弊行為和監(jiān)考人員的作假行為，節(jié)省人力資源和考試成本，提高考試的公平性。

3 市場(chǎng)前景分析

隨著人工智能的蓬勃發(fā)展和生物識(shí)別市場(chǎng)的迅速興起，指靜脈識(shí)別技術(shù)也迎來(lái)了一個(gè)重要的發(fā)展機(jī)遇。指靜脈技術(shù)的普及使得其應(yīng)用領(lǐng)域逐漸增加，近年來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等前沿科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)指靜脈識(shí)別技術(shù)在應(yīng)用領(lǐng)域、框架升級(jí)上的有著非常積極的作用。未來(lái)該技術(shù)要想獲得更加廣闊的市場(chǎng)和應(yīng)用，與其他生物識(shí)別技術(shù)融合能夠發(fā)揮更多優(yōu)勢(shì)，在安全性、便利性、智能性方面實(shí)現(xiàn)巨大提升。如今指靜脈識(shí)別技術(shù)應(yīng)用的使得產(chǎn)品更加智能和便捷，隨著前沿科技的不斷發(fā)展，指靜脈識(shí)別技術(shù)一定能夠得到更為廣泛的應(yīng)用和市場(chǎng)。

4 結(jié)論

手指靜脈識(shí)別技術(shù)幾乎能應(yīng)用到所有需要個(gè)人信息識(shí)別的領(lǐng)域中，它不僅滿(mǎn)足了人們對(duì)高度安全的需求，而且簡(jiǎn)單易用、識(shí)別率高、對(duì)人體無(wú)害。生物識(shí)別技術(shù)具有不易偽造和被盜的特點(diǎn)，利用人體固有的生理或行為特征鑒別個(gè)人身份，手指靜脈是一種新的生物特征識(shí)別技術(shù)，通過(guò)調(diào)查和研究，相信在將來(lái)一定會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用。

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【通聯(lián)編輯：唐一東】