掌静脉识别

生物识别

掌静脉识别是静脉识别的一种，属于生物识别，属内生理特征，不会磨损。

简介

静脉是导血回心的血管，起于毛细血管，止于心房，表浅静脉在皮下可以看见。掌静脉，顾名思义，就是手掌内静脉掌静脉识别是静脉识别的一种，属于生物识别，掌静脉识别系统就是首先通过静脉识别仪取得个人掌静脉分布图，从掌静脉分布图依据专用比对算法提取特征值，通过近红外线CCD摄像头获取手指、手掌、手背静脉的图像，将静脉的数字图像存贮在计算机系统中，将特征值存储。静脉比对时，实时采取静脉图，提取特征值，运用先进的滤波、图像二值化、细化手段对数字图像提取特征，同存储在主机中静脉特征值比对，采用复杂的匹配算法对静脉特征进行匹配，从而对个人进行身份鉴定，确认身份。

技术特点

活体识别

用掌静脉进行身份认证时，获取的是掌静脉的图像特征，是掌活体时才存在的特征。在该系统中，非活体的手掌是得不到静脉图像特征的，因而无法识别，从而也就无法造假。

内部特征

用掌静脉进行身份认证时，获取的是手掌内部的静脉图像特征，而不是手掌表面的图像特征。因此，不存在任何由于手掌表面的损伤、磨损、干燥或太湿等带来的识别障碍。

非接触式

用掌静脉进行身份认证，获取手掌静脉图像时，手掌无须与设备接触，轻轻一放，即可完成识别。这种方式没有手接触设备时的不卫生的问题以及手指表面特征可能被复制所带来的安全问题，并避免了被当作审查对象的心理不适，同时也不会因脏物污染后无法识别。手掌静脉方式由于静脉位于手掌内部，气温等外部因素的影响程度可以忽略不计，几乎适用于所有用户。用户接受度好。除了无需与扫描器表面发生直接接触以外，这种非侵入性的扫描过程既简单又自然，减轻了用户由于担心卫生程度或使用麻烦而可能存在的抗拒心理。

安全等级高

因为有了前面的活体识别、内部特征和非接触式3个方面的特征，确保了使用者的掌静脉特征很难被伪造。所以掌静脉识别系统安全等级高，特别适合于安全要求高的场所使用。韩国首尔大学电子工程系有一篇关于掌静脉识别算法的文献E3，介绍了传统的静脉识别算法以及如何用昂贵的DSP处理器处理浮点运算和提高实时性要求，缩短识别时间，文献中描述的静脉识别算法主要包括3大部分：静脉图像的获取；静脉图像预处理和静脉识别。图像预处理部分主要由高斯低通滤波、高斯高通滤波、阈值处理、双线性滤波以及改进的中值滤波等组成。通过对5000个样本进行实验，识别率达到94．88%。

优点

(1)属于内生理特征，不会磨损，较难伪造，具有很高安全性。

(2)血管特征通常更明显，容易辨识，抗干扰性好。

(3)可实现非接触式测量，卫生性好，易于为用户接受。

(4)不易受手表面伤痕或油污的影响。

(5)掌静脉仍可能随着年龄和生理的变化而发生变化，但其变化量极小而且时间漫长，优秀的人工智能算法能够进行自我学习和调整，远比人脸识别技术中，摄像机应对不同光照环境、双胞胎和化妆更加容易自我学习。

缺点

(1)由于采集方式受自身特点的限制，产品难以小型化。

(2)采集设备有特殊要求，设计相对复杂，制造成本高。

(3)由于优秀的人工智能算法不多，只有极少数厂商能应对海量掌静脉数据的瞬时比对。

市场需求

我们生活在一个密码无处不在的时代。无论是银行、企业或社区门禁系统，还是个人用卡以及电脑登陆方式，密码无疑是应用最为广泛的安全保护方式。但这同时也是一个窥探、破解、盗用等问题泛滥的时代。即便越来越复杂的密码让人感觉安全，一个人面对太多密码，也会出现记忆混乱、遗忘等问题。由此催生更具安全、保密和方便性的生物识别技术如人脸识别、虹膜识别、指纹识别等的出现。其中，指纹识别应用虽然风头正健，但却同样容易被仿冒和被盗；有的个体因为指纹特征很少，或者在特殊的条件下，如手指潮湿、破损等，无法识别；多人共用指纹识别器，还会带来细菌传播等卫生隐患。因此，人们希望一种保密性更好，可靠性更高，更便捷的安全保密方式——掌静脉识别技术应运而生。

应用

应用范围

随着科技的发展，掌静脉识别在2006年被纳入生物识别一环，掌静脉识别技术逐渐被人们应用到技防系统中，如掌静脉识别仪。掌静脉识别系统不仅成为日本各家银行ATM系统的基本配备，在台湾应用也逐渐多元化，从基本的门禁系统，到与RFID(无线射频识别)结合的智能型监控，甚至也已经可以与客户关系管理系统做整合了。

掌静脉识别仪

掌静脉识别仪是利用掌静脉识别技术原理进行工作的门禁机，掌静脉识别是静脉识别的一种，属于生物识别，掌静脉识别系统就是首先通过静脉识别仪取得个人掌静脉分布图，从掌静脉分布图依据专用比对算法提取特征值，通过红外线CCD摄像头获取手指、手掌、手背静脉的图像，将静脉的数字图像存贮在计算机系统中，将特征值存储。静脉比对时，实时采取静脉图，提取特征值，运用先进的滤波、图像二值化、细化手段对数字图像提取特征，同存储在主机中静脉特征值比对，采用复杂的匹配算法对静脉特征进行匹配，从而对个人进行身份鉴定，确认身份。

发展趋势

掌静脉监狱通道管理系统：手掌静脉识别技术可以实现电子化身份和物理身份的高度统一，从而可以有力支持利用现代化计算机技术实现对监狱的全方位数字化管理。手掌静脉生物识别技术可以应用于金融、司法、教育（包管考生身份认证、幼儿接送身份认证等）、社保等需要身份认证的各种场合，顺应与人类社会信息化智能化发展的大趋势。

掌静脉教育考试管理系统：防止考生冒名替考现象，杜绝违法作弊的源头；防止监考人员弄虚作假，数据批量处理、高安全、高效率、高精准；节省人力成本与各类证件费用的支出，确保考试的公平。

幼儿接送管理系统：无卡化身份认证，有效识别入园人员身份，防止卡片忘带或者遗失，方便园方管理。

掌静脉社保管理系统：该系统有效杜绝养老金冒领现象，社会经济效益显著，受到全国社保机构的普遍关注，在此基础上可实现符合省级应用的省、市、县三级体系结构的全面解决方案，以及面向全国的整体方案规划，以期彻底解决冒领等问题，防止财政流失。

凭借掌静脉识别的高度安全、便捷的性能，以示范点带动全国相关行业、系统的普及。

静脉识别的流程分以下四个步骤：

（1）静脉扫描：通过近红外线(约760nm)照射手掌，由于血液流动，根据血色素吸光的特性，即可获得手掌内的血管分布影像；

（2）图像校正：调整图像的位置和角度，使其符合规格；

（3）特征提取：根据以上得到的图像，提取静脉分布图像，得到特征图；

（4）图像对比与匹配：将以上得到的特征图与数据库中的原始模版进行比较，计算相关性。如果相匹配则通过，不匹配则被拒绝

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