非接觸式掌紋掌靜脈識别技術   


  非接觸式掌紋掌靜脈識别技術是新一代多模态、高精度、活體生物特征識别技術。

  掌紋是手掌皮膚上所有紋路的統稱,主要包括乳突紋、主線和皺褶。掌紋具有唯一性,即人的掌紋千差萬别,沒(méi)有任何兩(liǎng)個手掌是完全相同的。由于掌紋的這(zhè)一特點,人們可以利用掌紋進(jìn)行身份鑒别。掌紋識别就(jiù)是根據人手掌上的有效信息來識别哪些掌紋圖像是來自同一隻手掌,哪些掌紋圖像是來自不同的手掌,從而達到(dào)身份識别的目的。掌紋識别是近年來新興的一種(zhǒng)身份識别方法,是對(duì)現有人體生物特征識别技術的重要補充。和其他的生物識别技術相比,掌紋識别具有很多獨有的特點:

  1)與人臉等生物特征相比,掌紋圖像獲取的條件較易控制,較少地受到(dào)光線、表情、化妝等幹擾,并能(néng)有效處理雙胞胎等情況,故能(néng)較好(hǎo)地保證掌紋識别系統的識别精度;

  2)與虹膜以及視網膜等生物特征相比,掌紋的采集方式更為便捷,采集設備更為低廉、耐用;

  3)與指紋類似,手掌上也布滿了乳突紋,但手掌區域卻比手指區域大的得多,因而它含有比指紋更為豐富的可區分信息;

  4)手掌上分布有幾條大的主線和很多的皺褶線,這(zhè)樣(yàng)的線特征是掌紋所獨有的,具有很強的區分能(néng)力和抗噪聲能(néng)力,并且可以在低分辨率、高噪聲的掌紋圖像中提取出來;

  5)和簽名等動态行為特征相比,掌紋特征非常穩定,這(zhè)使得它在身份識别中能(néng)獲得比簽名更高的識别精度。

  然而,掌紋識别技術也有以下不足:掌紋特征暴露在外,較容易被(bèi)非法獲取并僞造;掌紋識别不具有活體認證功能(néng);為了保證手掌特征區域的切割精度,通常掌紋采集方式與指紋類此,都(dōu)采用接觸式采集器,因此公共場所使用掌紋識别存在衛生隐患。

  除了手掌的掌紋特征以外,人們還(hái)利用手掌靜脈來進(jìn)行個體的身份鑒别。靜脈識别是用近紅外光源對(duì)人體手掌進(jìn)行照射,利用血液中血紅素對(duì)近紅外光具有較強的吸收特性,使得近紅外光照射後(hòu)的手掌圖像會(huì)在皮下靜脈處呈現較暗的紋路,利用該靜脈特征也可以進(jìn)行身份識别。靜脈識别的主要特點是非侵入式的圖像采集,并且靜脈特征在可見光下無法獲取,具有較強的隐蔽性和防僞性,因此靜脈識别技術具有一定的較強的防僞能(néng)力,同時(shí)還(hái)具有活體驗證功能(néng)(隻有活體手掌才具有靜脈特征)。但是,掌脈識别也有自身的缺陷,因為靜脈較粗,信息量較掌紋少很多,同時(shí)因個體差異,有些人的皮下靜脈特征并不明顯(例如脂肪較厚的人),因此單一掌靜脈識别,其精度無法得到(dào)保障。

  結合掌紋和掌靜脈識别方法的特點,可以進(jìn)行非接觸式多光譜活體手掌别技術的研究。非接觸式掌紋掌靜脈識别技術既繼承了掌紋識别的高精度,同時(shí)又引入了活體手掌皮下靜脈信息作為特征,從而使系統的識别精度、活體驗證、防僞能(néng)力大大提高。

  非接觸式掌紋掌靜脈識别技術采用獨創的專用多光譜傳感器,利用多光譜成(chéng)像技術,巧妙地實現了采集同一個手掌在同一時(shí)刻、不同光譜下的圖像。不但實現了完全的非接觸式操作,而且在不同的光譜下采集了同一個手掌的完全不相關的兩(liǎng)種(zhǒng)生物特征——掌紋和掌靜脈,掌紋和掌靜脈圖像如下圖所示。
                                                             掌靜脈

                                              掌紋圖像                                               掌靜脈圖像

  雙目多光譜手掌圖像專用傳感器

  本技術專門設計了一種(zhǒng)雙目圖像傳感器,可清晰地獲取到(dào)手掌掌紋的可見光圖像和手掌皮下靜脈的紅外光圖像。

  采用非接觸式手掌采集方式

  用戶進(jìn)行采集和識别時(shí),無需接觸,使用更加自由、高雅、安全、衛生。

  采用掌紋和掌靜脈圖像特征提取與融合的識别方法

  技術采用先進(jìn)的快速遞歸二維各向(xiàng)異性濾波算法對(duì)掌紋和掌精脈圖像進(jìn)行特征編碼,并利用貝葉斯決策對(duì)掌紋掌靜脈特征編碼進(jìn)行識别決策融合。因此本産品較單一特征的識别技術具有更高的識别精度和安全性。

  系統具有活體檢測能(néng)力

  本産品將(jiāng)手掌靜脈作為身份認證的特征之一,手掌靜脈的成(chéng)像緣于血紅蛋白對(duì)近紅外光良好(hǎo)吸收作用,因此活體手掌紅外圖像中會(huì)呈現清晰的靜脈造影,而非活體手掌的紅外圖像中則沒(méi)有該靜脈信息,因此本産品具有良好(hǎo)的活體鑒别能(néng)力。