指静脉识别技术的应用前景研究

牛妞王洁　程君霞　程瑛璠　许可　姜雪

摘要：由于个人信息安全问题被关注，基于生物特征的身份识别技术也受到越来越多的重视，其中指静脉识别以其准确可靠的活体识别、安全稳定的指内密码等优势逐渐变为生物特征识别领域的热门话题。本文依据近年来手指静脉识别的研究结果，详细阐述了其原理、优势、发展现状以及应用前景。

关键词：指静脉识别;生物特征;方向分析

中图分类号：TP212      文献标识码：A

文章编号：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

进入21世纪以来，计算机网络技术得到快速发展，信息化时代带给人们花样繁多的安全认证，如何快速正确识别出一个人的身份信息显得至关重要。传统身份认证采用的身份标志物丢失会导致无法认证及身份被冒充等安全问题，而生物特征识别利用人类生理或行为特征来验证个人身份，具有不变性、唯一性、不被遗忘，不易被盗的特点。其中手指静脉识别作为近几年来新开辟的领域，因其具备特有的优势而备受关注。

1 指静脉识别技术的简介

1.1指静脉技术的原理

指静脉生物识别技术利用血液流经手指皮下浅表细管时形成的静脉分布图像作为生物特征来进行身份识别的。这一固有特征的指静脉图像信息相当于活体密码，将其与登记好的手指静脉特征数据库进行查找比对，就可以确认该用户的身份信息是否正确。

1.2指静脉技术特点

1.2.1活体识别

依据手指中流动血液能夠吸收特定波长光线，照射后得到的静脉分布图像作为密码。

1.2.2指内密码

静脉血管隐藏于手指内部肉眼不可，安全性高防伪性强。

1.2.3稳定性强

指静脉识别不受气候环境等影响。例如手指在潮湿的情况下不容易用指纹解锁智能手机，而指静脉识别不存在此问题的。

1.2.4高防伪性

活体识别技术+指内密码这两个优势，使指静脉锁具有高防伪性。

1.2.5准确可靠

生物识别技术领域的拒真率、认假率指标数值越低越安全，指静脉识别的拒真率和认假率标准分别是0.1%和0.001%。

1.2.6智能管理

除了用户现场识别，也可以通过智能APP进行人员管理、远程控制、开门数据监控、临时授权开门等。

1.3指静脉技术的优势

1）采集设备简易，采集过程相比DNA识别更加友好;

2）手指的静脉血管相对来说较稳定，采集得到的样本文件小;

3）具有很强的唯一性，属于身体内部的血管特征，而每个人的手指静脉分布也完全不同;

4）准确率很高，样本在人体内部，匹配和收集时很难受到外界干扰;

5）静脉血管属于非接触式的信息采集，对于公共场合来说比较卫生并且不会产生污染;

6）不存在手指表皮受损后无法认证的情况。

目前静脉识别主要分为手背静脉识别与手指静脉识别两类。相比手背静脉识别，手指静脉识别的设备体积小便于安装携带且有更多保障。人的手指有十根，特殊情况下将十指的十份数据都备份后，即使有手指受伤不能使用的情况下也不会产生影响。因此手指静脉识别技术具有广泛的应用前景。

2 指静脉技术的研究现状

2.1国内的发展

国内因为图像采集设备研发相对滞后导致手指静脉识别技术的研究起步较晚。在2005年之后，才开始有团队对手指静脉进行学术研究和应用开发，其进展较为迅速。目前产品的核心模块可以进行应用，性能和使用体验也更契合中国国情。新的微型化静脉识别技术相较于之前配置了多个短焦距镜头并使用了接触式平面感应器，不仅缩短手指与感应器间的距离，还减小了环境光对识别正确性的影响，使得将该技术从需要身份识别的大型设备转移到小型便携的设备上成为可能。

2.2国外的发展

日本学者Kono等人提出的可以利用近红外光采集指静脉图像以实现身份识别，并提供一种有效的提取方法，是指静脉识别研究方面最早可见的公开学术文献。日立公司在2011年推出了较为成熟的产品，应用于保护隐私和更高的安全性及保密性场所。国际上很多的高校、研究机构也都在从事指静脉识别方面的研究。

2.3生产生活中的应用

指静脉识别技术是第二代生物识别技术，应用于高安全、精准及注重个人隐私保护的识别应用场景。

2.3.1指静脉门禁系统

指静脉门禁系统能够防止公司内部信息的泄漏，并阻止未通过验证的人员进入公司，监视控制工作人员的出入，其安全性高、处理能力强、运算快的优点远胜于其他生物识别技术，于信息安全性要求高的企业而言是最佳选择。

2.3.2智能楼宇系统

融合通信网络技术、自动控制技术等一体的智能楼宇电梯系统、智能楼宇可视对讲系统的设计，利用指静脉识别技术的高隐私性达到准确识别用户控制门禁系统的目的，具有非接触式身份验证、安全性能高、使用方便等特点，适用于小区住宅管理和酒店管理。

2.3.3 公安业务

国内已有部分地区开始将指静脉识别技术应用于监狱等公安系统，如指静脉授权，指静脉（移动）点名等。

2.4其他行业的应用

目前指静脉技术在国内的社会保障、教育、金融等应用领域都有非常可观的应用前景，与发展迅猛的物联网、云计算、大数据、人工智能等领域以及其他生物识别技术的相结合是指静脉技术发展的必然趋势。

1） 指静脉特征取代刷卡或者密码

如银行的ATM机嵌入指静脉特征系统取代刷卡或密码，通过指静脉识别的认证终端进服务，直接刷手指进行交易操作。

2） 社会保障管理系统

杜绝养老金冒领、操作人员失误的情况，减少对社会经济的影响。

3） 教育领域的引用

杜绝考生替考的作弊行为和监考人员的作假行为，节省人力资源和考试成本，提高考试的公平性。

3 市场前景分析

随着人工智能的蓬勃发展和生物识别市场的迅速兴起，指静脉识别技术也迎来了一个重要的发展机遇。指静脉技术的普及使得其应用领域逐渐增加，近年来，物联网、云计算、大数据等前沿科学技术的迅速发展，对指静脉识别技术在应用领域、框架升級上的有着非常积极的作用。未来该技术要想获得更加广阔的市场和应用，与其他生物识别技术融合能够发挥更多优势，在安全性、便利性、智能性方面实现巨大提升。如今指静脉识别技术应用的使得产品更加智能和便捷，随着前沿科技的不断发展，指静脉识别技术一定能够得到更为广泛的应用和市场。

4 结论

手指静脉识别技术几乎能应用到所有需要个人信息识别的领域中，它不仅满足了人们对高度安全的需求，而且简单易用、识别率高、对人体无害。生物识别技术具有不易伪造和被盗的特点，利用人体固有的生理或行为特征鉴别个人身份，手指静脉是一种新的生物特征识别技术，通过调查和研究，相信在将来一定会得到更广泛的应用。

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