基本介紹
- 中文名：掌靜脈識別
- 技術特點：活體識別
- 優點：屬於內生理特徵，不會磨損
- 套用範圍：生物識別
簡介,技術特點,活體識別,內部特徵,非接觸式,安全等級高,優點,缺點,市場需求,套用,套用範圍,掌靜脈識別儀,發展趨勢,
簡介
靜脈是導血回心的血管，起於毛細血管，止於心房，表淺靜脈在皮下可以看見。掌靜脈，顧名思義，就是手掌內靜脈。掌靜脈識別是靜脈識別的一種，屬於生物識別，掌靜脈識別系統就是首先通過靜脈識別儀取得個人掌靜脈分布圖，從掌靜脈分布圖依據專用比對算法提取特徵值，通過近紅外線CCD攝像頭獲取手指、手掌、手背靜脈的圖像，將靜脈的數字圖像存貯在計算機系統中，將特徵值存儲。靜脈比對時，實時採取靜脈圖，提取特徵值，運用先進的濾波、圖像二值化、細化手段對數字圖像提取特徵，同存儲在主機中靜脈特徵值比對，採用複雜的匹配算法對靜脈特徵進行匹配，從而對個人進行身份鑑定，確認身份。
技術特點
活體識別
用掌靜脈進行身份認證時，獲取的是掌靜脈的圖像特徵，是掌活體時才存在的特徵。在該系統中，非活體的手掌是得不到靜脈圖像特徵的，因而無法識別，從而也就無法造假。
內部特徵
用掌靜脈進行身份認證時，獲取的是手掌內部的靜脈圖像特徵，而不是手掌表面的圖像特徵。因此，不存在任何由於手掌表面的損傷、磨損、乾燥或太濕等帶來的識別障礙。
非接觸式
用掌靜脈進行身份認證，獲取手掌靜脈圖像時，手掌無須與設備接觸，輕輕一放，即可完成識別。這種方式沒有手接觸設備時的不衛生的問題以及手指表面特徵可能被複製所帶來的安全問題，並避免了被當作審查對象的心理不適，同時也不會因髒物污染後無法識別。手掌靜脈方式由於靜脈位於手掌內部，氣溫等外部因素的影響程度可以忽略不計，幾乎適用於所有用戶。用戶接受度好。除了無需與掃描器表面發生直接接觸以外，這種非侵入性的掃描過程既簡單又自然，減輕了用戶由於擔心衛生程度或使用麻煩而可能存在的抗拒心理。
安全等級高
因為有了前面的活體識別、內部特徵和非接觸式3個方面的特徵，確保了使用者的掌靜脈特徵很難被偽造。所以掌靜脈識別系統安全等級高，特別適合於安全要求高的場所使用。韓國首爾大學電子工程系有一篇關於掌靜脈識別算法的文獻E3，介紹了傳統的靜脈識別算法以及如何用昂貴的DSP處理器處理浮點運算和提高實時性要求，縮短識別時間，文獻中描述的靜脈識別算法主要包括3大部分：靜脈圖像的獲取；靜脈圖像預處理和靜脈識別。圖像預處理部分主要由高斯低通濾波、高斯高通濾波、閾值處理、雙線性濾波以及改進的中值濾波等組成。通過對5000個樣本進行實驗，識別率達到94．88%。
優點
(1)屬於內生理特徵，不會磨損，較難偽造，具有很高安全性。
(2)血管特徵通常更明顯，容易辨識，抗干擾性好。
(3)可實現非接觸式測量，衛生性好，易於為用戶接受。
(4)不易受手表面傷痕或油污的影響。
(5)掌靜脈仍可能隨著年齡和生理的變化而發生變化，但其變化量極小而且時間漫長，優秀的人工智慧算法能夠進行自我學習和調整，遠比人臉識別技術中，攝像機應對不同光照環境、雙胞胎和化妝更加容易自我學習。
缺點
(1)由於採集方式受自身特點的限制，產品難以小型化。
(2)採集設備有特殊要求，設計相對複雜，製造成本高。
(3)由於優秀的人工智慧算法不多，目前只有極少數廠商能應對海量掌靜脈數據的瞬時比對。
市場需求
我們生活在一個密碼無處不在的時代。無論是銀行、企業或社區門禁系統，還是個人用卡以及電腦登入方式，密碼無疑是套用最為廣泛的安全保護方式。但這同時也是一個窺探、破解、盜用等問題泛濫的時代。即便越來越複雜的密碼讓人感覺安全，一個人面對太多密碼，也會出現記憶混亂、遺忘等問題。由此催生更具安全、保密和方便性的生物識別技術如人臉識別、虹膜識別、指紋識別等的出現。其中，指紋識別套用雖然風頭正健，但卻同樣容易被仿冒和被盜；有的個體因為指紋特徵很少，或者在特殊的條件下，如手指潮濕、破損等，無法識別；多人共用指紋識別器，還會帶來細菌傳播等衛生隱患。因此，人們希望一種保密性更好，可靠性更高，更便捷的安全保密方式——掌靜脈識別技術應運而生。
套用
套用範圍
隨著科技的發展，掌靜脈識別在2006年被納入生物識別一環，掌靜脈識別技術逐漸被人們套用到技防系統中，如掌靜脈識別儀。掌靜脈識別系統不僅成為日本各家銀行ATM系統的基本配備，在台灣套用也逐漸多元化，從基本的門禁系統，到與RFID(無線射頻識別)結合的智慧型型監控，甚至也已經可以與客戶關係管理系統做整合了。
掌靜脈識別儀
掌靜脈識別儀是利用掌靜脈識別技術原理進行工作的門禁機，掌靜脈識別是靜脈識別的一種，屬於生物識別，掌靜脈識別系統就是首先通過靜脈識別儀取得個人掌靜脈分布圖，從掌靜脈分布圖依據專用比對算法提取特徵值，通過紅外線CCD攝像頭獲取手指、手掌、手背靜脈的圖像，將靜脈的數字圖像存貯在計算機系統中，將特徵值存儲。靜脈比對時，實時採取靜脈圖，提取特徵值，運用先進的濾波、圖像二值化、細化手段對數字圖像提取特徵，同存儲在主機中靜脈特徵值比對，採用複雜的匹配算法對靜脈特徵進行匹配，從而對個人進行身份鑑定，確認身份。
發展趨勢
掌靜脈監獄通道管理系統：手掌靜脈識別技術可以實現電子化身份和物理身份的高度統一，從而可以有力支持利用現代化計算機技術實現對監獄的全方位數位化管理。手掌靜脈生物識別技術可以套用於金融、司法、教育（包管考生身份認證、幼兒接送身份認證等）、社保等需要身份認證的各種場合，順應與人類社會信息化智慧型化發展的大趨勢。
掌靜脈教育考試管理系統：防止考生冒名替考現象，杜絕違法作弊的源頭；防止監考人員弄虛作假，數據批量處理、高安全、高效率、高精準；節省人力成本與各類證件費用的支出，確保考試的公平。
幼兒接送管理系統：無卡化身份認證，有效識別入園人員身份，防止卡片忘帶或者遺失，方便園方管理。
掌靜脈社保管理系統：該系統有效杜絕養老金冒領現象，社會經濟效益顯著，受到全國社保機構的普遍關注，在此基礎上可實現符合省級套用的省、市、縣三級體系結構的全面解決方案，以及面向全國的整體方案規劃，以期徹底解決冒領等問題，防止財政流失。
憑藉掌靜脈識別的高度安全、便捷的性能，以示範點帶動全國相關行業、系統的普及。
靜脈識別的流程分以下四個步驟：
（1）靜脈掃描：LED在手指一方發射近紅外線，透射手指，在手指另一方，照相機拍攝靜脈圖像；
（2）圖像校正：調整圖像的位置和角度，使其符合規格；
（3）特徵提取：根據以上得到的圖像，提取靜脈分布圖像，得到特徵圖；
（4）圖像對比與匹配：將以上得到的特徵圖與資料庫中的原始模版進行比較，計算相關性。如果相匹配則通過，不匹配則被拒絕
