指静脉识别技术在门禁系统中的应用.doc

指静脉识别技术在门禁系统中的应用 1 概述??? 随着基于计算机网络的信息技术飞速发展，全球经济一体化，个人信息的保护显得越来越重要。选择合理的技术是保证信息安全的必要因素。早期的技术是基于个人密码，而密码被破解或偷窥的概率越来越高。后来出现了智能IC卡，但这种方式同样存在被复制或者偷盗的安全隐患。 ??? 生物将成为今后几年IT产业的重要变革。生物特征是通过计算机利用人体固有的生理特征或行为特征鉴别个人身份。生物识别技术具有不易遗忘和丢失，不易伪造和被盗，可以“随身携带”，随时随地使用等优点，已经被全世界所关注，并应用于身份、出入口管理，安防监控，电子商务、电子政务等各个领域。 ??? 生物识别包括指纹识别、虹膜识别、人脸识别、掌纹识别、静脉识别、声音识别、签名识别、笔迹识别、手形识别及多种生物特征综合识别等多种类，已经有成熟的产品并有了一定的市场应用[1]。 ??? 纵观生物识别技术的发展史，20世纪60年代末，美国有人提出用计算机图像处理和模式识别方法进行指纹分析以代替人工对比，这就是指纹识别技术。从20世纪90年代起，掌形识别、脸部识别、虹膜识别的产品纷纷走向市场，每种技术都有各自的优缺点，占据一定的市场份额[2]。 图1.1日立制作所指静脉门禁系统 ??? 2002年，由日立制作所研制的指静脉生物产品发布，这是生物领域的一项全新技术。指静脉技术通过对手指中静脉图像进行活体识别来达到目的，安全性高、识别率高、简单宜用。这些优点使其迅速被市场认可。指静脉识别技术被广泛应用于金融系统、门禁系统、电脑安全等领域。 ??? 2007年夏天，日立制作所又向全球推出必威体育精装版的非接触式小型“指静脉设备”及软件开发套件（SDK），为信息安全提供了一个新型解决方案。 2 指静脉系统原理??? 手指静脉是一种新的生物特征识别技术，它利用手指内的静脉分布图像来进行身份识别。医学研究证明，手指静脉的形状具有唯一性和稳定性，即每个人的手指静脉图像都不相同，同一个人不同的手指的静脉图像也不相同；健康成年人的静脉形状不再发生变化[3][4]。这就为指静脉提供了医学依据。 图2.1?? 指静脉流程图 ??? ?图2.1为手指静脉系统的流程图。分以下四个步骤： ??? （1）静脉扫描：LED在手指一方发射近红外线，透射手指，在手指另一方，照相机拍摄静脉图像； （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；?? ?图2.2 静脉分布图提取?? ????（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。??? 3 指静脉相对于其他生物识别的优点??? 现有的生物主要有指纹识别、虹膜识别、面部识别技术、签名识别技术、声音识别技术、掌形识别技术、指静脉识别技术、掌静脉识别技术等，这些识别技术都已经很成熟，并走向市场。生物具有其固有的优点，但对每种识别又分别有其优缺点。 ??? 作为一种安全性高，使用方便的方式，手指静脉技术有如下一些区别于其它生物技术的突出特点： ??? （1）安全性高 ??? 前面已经介绍到，手指静脉系统的原理是匹配手指内部静脉的纹路图。因为静脉血管是隐藏在手指内部的，因此极难复制和盗取，与别的利用人体体外特征进行的技术相比较，这种方式的安全性更高。同时，静脉能感知手指内的血液流动和血压情况，能够在识别的过程同时进行活体检测。 ??? （2）准确率高 ??? 因为采样样本是在人体内部，所以匹配过程中受到外界的干扰非常小。手指静脉的准确性很高，根据严格的医学证明和数学统计，FRR（拒真率）小于0.01%，FAR（认假率）小于0.0001%，FTE（登录失败）为0%。 （3）?唯一性 ??? 根据医学证明，不同人之间的手指静脉分布完全不同，左手和右手的静脉分布也不同，就算是双胞胎的相同手指，其中的静脉分布也是不同的。而且手指静脉的纹路分布在成年后是不会变化的[4]。对于未成年人，当他们手指静脉随着年龄的增长变化后，只需要花30秒就可以完成重新的注册登记。 ??? （4）非接触式 ??? 相对于某些生物识别技术，手指静脉认识技术是非接触式的，在公共场合会比较卫生。 ??? （5）?样本文件小 ??? 由于手指的静脉血管相对稳定并且很容易拍摄下来，因此使用低分辨率的摄像头就可以达到取样要求。这样生成的静脉模板文件小，匹配速度快。 ??? 4 指静脉在门禁系统的应用与展望??? 门禁系统的历史由来已久，人类几千年来仅仅依靠机械装置与钥匙来进行出入管理，而无论这种结构设计得怎样精妙与坚固，总能够通过各种手段打开。而且如果一套系统中有一人将钥匙丢失的话，出于安全的考虑，系统管理人