指靜脈識(shí)別技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用前景

指靜脈識(shí)別技術(shù)利用手指靜脈血管的紋理進(jìn)行身份驗(yàn)證，對(duì)人體無害，具有不易被盜取、偽造等特點(diǎn)。該識(shí)別技術(shù)可廣泛應(yīng)用于銀行金融、政府國(guó)安、教育社保等領(lǐng)域的門禁系統(tǒng)，是比指紋識(shí)別、虹膜識(shí)別等體表特征識(shí)別技術(shù)更安全、高效的技術(shù)。

指靜脈相對(duì)于其他生物識(shí)別的優(yōu)點(diǎn)

現(xiàn)有的生物主要有指紋識(shí)別、虹膜識(shí)別、面部識(shí)別技術(shù)、簽名識(shí)別技術(shù)、聲音識(shí)別技術(shù)、掌形識(shí)別技術(shù)、指靜脈識(shí)別技術(shù)、掌靜脈識(shí)別技術(shù)等，這些識(shí)別技術(shù)都已經(jīng)很成熟，并走向市場(chǎng)。生物具有其固有的優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)每種識(shí)別又分別有其優(yōu)缺點(diǎn)。

作為一種安全性高，使用方便的方式，手指靜脈技術(shù)有如下一些區(qū)別于其它生物技術(shù)的突出特點(diǎn)：

（1）安全性高

前面已經(jīng)介紹到，手指靜脈系統(tǒng)的原理是匹配手指內(nèi)部靜脈的紋路圖。因?yàn)殪o脈血管是隱藏在手指內(nèi)部的，因此極難復(fù)制和盜取，與別的利用人體體外特征進(jìn)行的技術(shù)相比較，這種方式的安全性更高。同時(shí)，靜脈能感知手指內(nèi)的血液流動(dòng)和血壓情況，能夠在識(shí)別的過程同時(shí)進(jìn)行活體檢測(cè)。

（2）準(zhǔn)確率高

因?yàn)椴蓸訕颖臼窃谌梭w內(nèi)部，所以匹配過程中受到外界的干擾非常小。手指靜脈的準(zhǔn)確性很高，根據(jù)嚴(yán)格的醫(yī)學(xué)證明和數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)，F(xiàn)RR（拒真率）小于0.01%，F(xiàn)AR（認(rèn)假率）小于0.0001%，F(xiàn)TE（登錄失?。?%。

（3）唯一性

根據(jù)醫(yī)學(xué)證明，不同人之間的手指靜脈分布完全不同，左手和右手的靜脈分布也不同，就算是雙胞胎的相同手指，其中的靜脈分布也是不同的。而且手指靜脈的紋路分布在成年后是不會(huì)變化的[4]。對(duì)于未成年人，當(dāng)他們手指靜脈隨著年齡的增長(zhǎng)變化后，只需要花30秒就可以完成重新的注冊(cè)登記。

（4）非接觸式

相對(duì)于某些生物識(shí)別技術(shù)，手指靜脈認(rèn)識(shí)技術(shù)是非接觸式的，在公共場(chǎng)合會(huì)比較衛(wèi)生。

（5）樣本文件小

由于手指的靜脈血管相對(duì)穩(wěn)定并且很容易拍攝下來，因此使用低分辨率的攝像頭就可以達(dá)到取樣要求。這樣生成的靜脈模板文件小，匹配速度快。

隨著基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的信息技術(shù)飛速發(fā)展，全球經(jīng)濟(jì)一體化，個(gè)人信息的保護(hù)顯得越來越重要。選擇合理的技術(shù)是保證信息安全的必要因素。早期的技術(shù)是基于個(gè)人密碼，而密碼被破解或偷窺的概率越來越高。后來出現(xiàn)了智能IC卡，但這種方式同樣存在被復(fù)制或者偷盜的安全隱患。

生物將成為今后幾年IT產(chǎn)業(yè)的重要變革。生物特征是通過計(jì)算機(jī)利用人體固有的生理特征或行為特征鑒別個(gè)人身份。生物識(shí)別技術(shù)具有不易遺忘和丟失，不易偽造和被盜，可以“隨身攜帶”，隨時(shí)隨地使用等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被全世界所關(guān)注，并應(yīng)用于身份、出入口管理，安防監(jiān)控，電子商務(wù)、電子政務(wù)等各個(gè)領(lǐng)域。

生物識(shí)別包括指紋識(shí)別、虹膜識(shí)別、人臉識(shí)別、掌紋識(shí)別、靜脈識(shí)別、聲音識(shí)別、簽名識(shí)別、筆跡識(shí)別、手形識(shí)別及多種生物特征綜合識(shí)別等多種類，已經(jīng)有成熟的產(chǎn)品并有了一定的市場(chǎng)應(yīng)用。

縱觀生物識(shí)別技術(shù)的發(fā)展史，20世紀(jì)60年代末，美國(guó)有人提出用計(jì)算機(jī)圖像處理和模式識(shí)別方法進(jìn)行指紋分析以代替人工對(duì)比，這就是指紋識(shí)別技術(shù)。從20世紀(jì)90年代起，掌形識(shí)別、臉部識(shí)別、虹膜識(shí)別的產(chǎn)品紛紛走向市場(chǎng)，每種技術(shù)都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，占據(jù)一定的市場(chǎng)份額。

2002年，指靜脈生物產(chǎn)品發(fā)布，這是生物領(lǐng)域的一項(xiàng)全新技術(shù)。指靜脈技術(shù)通過對(duì)手指中靜脈圖像進(jìn)行活體識(shí)別來達(dá)到目的，安全性高、識(shí)別率高、簡(jiǎn)單宜用。這些優(yōu)點(diǎn)使其迅速被市場(chǎng)認(rèn)可。指靜脈識(shí)別技術(shù)被廣泛應(yīng)用于金融系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、電腦安全等領(lǐng)域。

指靜脈系統(tǒng)原理

手指靜脈是一種新的生物特征識(shí)別技術(shù)，它利用手指內(nèi)的靜脈分布圖像來進(jìn)行身份識(shí)別。醫(yī)學(xué)研究證明，手指靜脈的形狀具有唯一性和穩(wěn)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(yī)學(xué)依據(jù)。

靜脈識(shí)別分以下四個(gè)步驟：

（1）靜脈掃描：LED在手指一方發(fā)射近紅外線，透射手指，在手指另一方，照相機(jī)拍攝靜脈圖像；

（2）圖像校正：調(diào)整圖像的位置和角度，使其符合規(guī)格；

（3）特征提取：根據(jù)以上得到的圖像，提取靜脈分布圖像，得到特征圖；

（4）圖像對(duì)比與匹配：將以上得到的特征圖與數(shù)據(jù)庫(kù)中的原始模版進(jìn)行比較，計(jì)算相關(guān)性。如果相匹配則通過，不匹配則被拒絕。

指靜脈在門禁系統(tǒng)的應(yīng)用與展望

門禁系統(tǒng)的歷史由來已久，人類幾千年來僅僅依靠機(jī)械裝置與鑰匙來進(jìn)行出入管理，而無論這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得怎樣精妙與堅(jiān)固，總能夠通過各種手段打開。而且如果一套系統(tǒng)中有一人將鑰匙丟失的話，出于安全的考慮，系統(tǒng)管理人員不得不更換所有人的鑰匙與門鎖，這就是個(gè)非常。

后來出現(xiàn)了磁卡門禁系統(tǒng)，克服了以上的困難，管理人員可以方便地注銷丟失的磁卡。但是磁卡本身容易被復(fù)制，磨損度高，而且容易消磁，可靠性和準(zhǔn)確性差。

目前廣泛應(yīng)用的非接觸IC卡解決了以上的問題，不但不容易磨損，某些高檔的IC卡還提供用戶信息加密的功能，極難復(fù)制。但是用戶也必須隨身攜帶IC卡，給使用帶來不便。

隨著近代生物技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代化安全防范系統(tǒng)要求原始的使用鑰匙或卡片的門禁系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為以人體特征為基礎(chǔ)的高安全性、高可靠性的系統(tǒng)。指靜脈由于其安全性高、準(zhǔn)確率高、唯一性、非接觸等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于門禁安全領(lǐng)域，為從辦公環(huán)境到安居環(huán)境提供了一個(gè)理想的安全解決方案。

辦工環(huán)境是門禁系統(tǒng)應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域，并對(duì)安全性提出更高的要求。目前大部分公司與工廠采用IC卡作為門禁系統(tǒng)，但是出現(xiàn)如下幾點(diǎn)不足之處：

（1）員工需要隨身攜帶IC卡片，可能發(fā)生丟失、損壞的情況；

（2）對(duì)于大型公司或者工廠，在人數(shù)上千人的情況下，需要為每位員工配備IC卡片，這將提高系統(tǒng)的成本和工作流程繁鎖程度；

（3）由于IC卡并不是與人體生物特征相互依存，因此會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)員工代打卡的情況，對(duì)公司、工廠的管理造成混亂。

應(yīng)用了生物技術(shù)的門禁系統(tǒng)更方便員工使用，不需要員工使用或攜帶額外的標(biāo)志，比如密碼、IC卡等。

指紋技術(shù)最早應(yīng)用于門禁系統(tǒng)，但是指紋識(shí)別方式本身存在比較嚴(yán)重的安全隱患，這種暴露在人體外部的生物特征比較容易被復(fù)制，另外在公司這樣用戶比較多的場(chǎng)合，接觸式的指紋方式并不符合衛(wèi)生要求。而應(yīng)用了手指靜脈技術(shù)的門禁系統(tǒng)相對(duì)于指紋技術(shù)來講，使用更加方便、衛(wèi)生，更加人性化。

目前也有些企業(yè)重要部門應(yīng)用了虹膜識(shí)別技術(shù)，我們知道這種技術(shù)和手指靜脈一樣，是隱藏在人體內(nèi)部的生物特征，因此極難復(fù)制，并且不容易受外界影響。但是虹膜識(shí)別系統(tǒng)要求對(duì)人的眼球掃描，會(huì)讓用戶的內(nèi)心存在一定的抗拒感，同時(shí)戴眼鏡的用戶也不太方便使用。

在實(shí)際的使用環(huán)境中，手指靜脈系統(tǒng)能夠和企業(yè)安防系統(tǒng)以及考勤系統(tǒng)相結(jié)合，詳細(xì)記錄員工出入管理日志，可按照不同的查詢條件查詢，并在發(fā)生危險(xiǎn)的時(shí)候報(bào)警。

手指靜脈系統(tǒng)還具備雙重功能，只有不同兩人的不同手指先后通過，才有權(quán)限進(jìn)入安全級(jí)別要求更高的場(chǎng)所。這將是高端企業(yè)比較好的安全解決方案。

應(yīng)用于公共場(chǎng)所

隨著社會(huì)的發(fā)展和生活節(jié)奏的加快，像地鐵出入口，辦公樓大廳，圖書館等公共場(chǎng)所的人流量越來越大，控制這些場(chǎng)所的正常運(yùn)行和安全成為管理機(jī)構(gòu)的重要任務(wù)。在這些場(chǎng)所的人數(shù)比在某個(gè)企業(yè)的員工數(shù)量大許多，使用IC卡片式的出入管理裝置將是低率和不安全的做法。方便快捷的生物識(shí)別技術(shù)將是比較適合這些公共場(chǎng)所的生物識(shí)別技術(shù)。

應(yīng)用于智能樓宇系統(tǒng)

最近幾年，中國(guó)的房地產(chǎn)市場(chǎng)飛速發(fā)展，人們對(duì)住宅的要求也越來越高，期望一種舒心、便利，同時(shí)更安全的居住條件。智能樓宇技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，它融合了通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、安全技術(shù)等。

在人們?cè)谙硎芨呖萍紟淼母哔|(zhì)量生活的同時(shí)，居住環(huán)境的安全成為這一切的根本。目前某些高檔住宅已經(jīng)使用IC卡控制電子鎖。但是往往出現(xiàn)老人和小孩忘記攜帶卡片的情況，造成生活上的不便。使用IC卡也容易被另有用心之人復(fù)制或者盜竊，造成財(cái)產(chǎn)的損失和人身的安全。

而應(yīng)用了手指靜脈系統(tǒng)的智能樓宇系統(tǒng)，能夠給住戶帶來更加方便和安全的居住體驗(yàn)。主人回家只需要輕輕將手指插入靜脈系統(tǒng)。系統(tǒng)就能夠驗(yàn)證有效性，并記錄出入日志。更進(jìn)一步，手指靜脈系統(tǒng)能夠和智能樓宇系統(tǒng)中的電梯聯(lián)動(dòng)。當(dāng)用戶在大堂門插入手指通過的瞬間，電梯將會(huì)自動(dòng)降到一樓，并在住戶進(jìn)入電梯的時(shí)候，根據(jù)手指靜脈系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的記錄，自動(dòng)運(yùn)行到用戶所在樓層。而整個(gè)過程中，住戶不用按任何按鈕，能夠方便快捷地回到家，這將是一種全新的生活體驗(yàn)。

與智能住宅系統(tǒng)類似，將手指靜脈系統(tǒng)應(yīng)用于酒店管理也將會(huì)是非常方便，并且能夠提升酒店檔次的安全解決方案。

綜上所述，指靜脈技術(shù)不僅滿足了人們對(duì)“高度安全”的需求，而且識(shí)別率高、簡(jiǎn)單易用，為各種環(huán)境的門禁安防提供了理想的解決方案。相信在不久的將來，指靜脈產(chǎn)品在門禁系統(tǒng)中得到更廣泛的應(yīng)用。

編輯：fqj