指靜脈 和 指紋對比的優(yōu)點(diǎn)

       指紋識別技術(shù)目前幾乎成為生物特征身份識別技術(shù)的代名詞，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)分析，國內(nèi)指紋市場占有率長期在80%以上。為何國人對指紋識別技術(shù)情有獨(dú)鐘？首先我們來看看指紋識別技術(shù)有哪些特點(diǎn)。

       指紋識別技術(shù)是通過采集手指末端指紋特征來進(jìn)行身份識別，目前常用的指紋采集方式有光學(xué)采集和半導(dǎo)體采集。光學(xué)指紋采集技術(shù)是最古老也是目前應(yīng)用最廣泛的指紋采集技術(shù)，其原理是利用光線照射到壓有指紋的玻璃表面，通過圖像傳感器（CCD/CMOS）接收反射光線進(jìn)行成像，光學(xué)采集具有成本低、分辨率高和技術(shù)簡單等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用，但光學(xué)采集方式有一些固有的和難以克服的缺點(diǎn)，飽受用戶詬病，如手指需要與讀頭完全接觸，并需要一定的力度，很容易造成讀頭的損壞和磨損，導(dǎo)致越來越難以使用或需要定期更換讀頭；

       半導(dǎo)體指紋采集技術(shù)的原理是利用指紋的凹凸特性和電特性與半導(dǎo)體傳感器平面的完全接觸，根據(jù)形成電容或電感的差異，從而得到指紋圖像，半導(dǎo)體指紋傳感器具有體積小、適應(yīng)性較好和安全性較高等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是價格較高，易受靜電、汗液腐蝕和磨損等影響，長期使用容易造成性能下降或無法使用。

       除了由于指紋采集方式所具有的缺點(diǎn)外，指紋識別技術(shù)還有一些無法克服的缺點(diǎn)：安全性和適應(yīng)性較差。大家知道指紋是很容易被竊取的，在我們的日?；顒又校瑹o時不刻在留下指紋，犯罪分子很容易竊取你的指紋并進(jìn)行復(fù)制，目前所謂的活體指紋識別技術(shù)無非就是利用人體皮膚導(dǎo)電特性和紅外特性進(jìn)行活體檢測，導(dǎo)電特性是很容易偽造的（如利用碳纖維），紅外特征就更不用說了，只要有體溫的手指都具有，所以，所謂的活體指紋識別技術(shù)不是非得需要用戶本人活著，任何一個人活著都可以，并不具有安全性，只是一個市場宣傳噱頭罷了。指紋識別技術(shù)還有一個比較大的缺點(diǎn)是對用戶群體的適應(yīng)性較差，據(jù)統(tǒng)計(jì)，具有3%-5%的用戶由于所有手指都無法正常采集指紋導(dǎo)致無法正常使用。

       指紋識別技術(shù)存在諸多缺點(diǎn)，但為何卻不影響其在國內(nèi)的推廣應(yīng)用？究其原因，成本和缺少替代技術(shù)是關(guān)鍵。目前來看，指紋識別技術(shù)還是性價比最高的生物識別技術(shù)，特別是在對安全性要求不高的普通門禁和考勤系統(tǒng)有較大的價格優(yōu)勢；人臉識別一度被認(rèn)為具有取代指紋識別的潛力，但實(shí)際應(yīng)用中人臉識別也存在諸多缺陷，首先人臉也是一個不安全的特征，很容易被竊取，其次人臉的穩(wěn)定性也不夠，光照環(huán)境、美容、飾物和個體高矮等都有會影響用戶體驗(yàn)。靜脈識別技術(shù)和以靜脈為主要特征的多特征融合識別技術(shù)從技術(shù)上來說可以完全取代指紋識別，并且可以有效解決指紋識別的問題，影響靜脈識別技術(shù)推廣應(yīng)用的主要問題還是價格。目前市場上的靜脈識別產(chǎn)品都是進(jìn)口產(chǎn)品，不是日立就是富士通，據(jù)報道，日本 70%的 ATM 設(shè)備安裝了靜脈認(rèn)證裝置。國內(nèi)目前還無自主技術(shù)產(chǎn)品，導(dǎo)致產(chǎn)品價格奇高，嚴(yán)重影響了靜脈識別產(chǎn)品在國內(nèi)的推廣應(yīng)用。

       靜脈識別技術(shù)作為新型的生物識別技術(shù)，最早是在 1983 年由柯達(dá)公司的雇員 Joseph Rice 在研究紅外條碼技術(shù)時發(fā)明的，利用人體手背血管紅外成像，取名為 Veincheck；1992 年日本北海道大學(xué)生物工程系的 K.Shimizu 發(fā)表文章認(rèn)為可以利用人體手血管紅外成像作為身份識別依據(jù)，奠定了靜脈作為身份識別特征的理論依據(jù)。1997 年，韓國的 BK System 公司發(fā)布了一個商用的手背靜脈識別產(chǎn)品 BK-100，日立公司則推出了系列手指靜脈識別產(chǎn)品，富士通公司則推出了手掌靜脈識別產(chǎn)品。國內(nèi)對靜脈識別技術(shù)的研究較晚，2004 年后國內(nèi)的一些大學(xué)紛紛開始了靜脈識別技術(shù)的研究，但卻沒有進(jìn)行產(chǎn)品化。

       靜脈識別技術(shù)的原理是根據(jù)血液中的血紅素有吸收紅外線光的特質(zhì)來進(jìn)行靜脈識別，將只感紅外的相機(jī)對近紅外照射的手指進(jìn)行拍照,即可采集到手指內(nèi)部的血管脈絡(luò)灰度圖，然后進(jìn)行圖像增強(qiáng)、濾波、歸一化、二值化和特征提取等多個處理過程，利用靜脈的空間拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可靠準(zhǔn)確地確定一個人的身份，具有如下特性：

       ◆ 靜脈是身體內(nèi)部信息，靜脈在表皮以下，部分肉眼可見；
       ◆ 靜脈人人不同，各部位不同，雙胞胎也不同；
       ◆ 脈絡(luò)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定不變，粗細(xì)會隨溫度和年齡細(xì)微變化；
       ◆ 活體特征，血壓過低或無血液不能成像；
       ◆ 非接觸采集，無需與采集頭接觸，無讀頭磨損問題；
       ◆ 適應(yīng)性好，研究表明只有 0.03%的人不能正常使用。

       從靜脈識別的原理和技術(shù)特點(diǎn)就可以看出，靜脈識別技術(shù)可以很好解決指紋識別存在的安全性（容易被竊取和偽造）、適應(yīng)性（3-5%用戶不能使用）和可靠性（讀頭磨損）的問題。K-PASS 的核心研發(fā)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多年與多所大學(xué)研究機(jī)構(gòu)合作研究表明，傳統(tǒng)的靜脈識別技術(shù)具有以下缺點(diǎn)：
       ◆ 傳統(tǒng)靜脈識別算法計(jì)算復(fù)雜，效率低，需要高性能 DSP 或 FPGA 支持，目前最好的 DSP 芯片也只能做到在 3 秒內(nèi)識別幾百個用戶；
       ◆ 容易受溫度影響，如夏天溫度較高時登錄的靜脈特征，到了冬天溫度較低的時候會造成識別率下降，甚至導(dǎo)致識別困難；
       ◆ 特征部位的旋轉(zhuǎn)和不同采集角度進(jìn)行識別會一定程度上增加系統(tǒng)的誤識率，導(dǎo)致系統(tǒng)安全性下降。

       靜脈識別技術(shù)要產(chǎn)品化，提升用戶體驗(yàn)，得到市場認(rèn)可就需要著重在產(chǎn)品成本、適應(yīng)性和可靠性方面進(jìn)行改進(jìn)。除了采用靜脈作為識別特征固有的優(yōu)點(diǎn)以外，產(chǎn)品形態(tài)和識別算法的設(shè)計(jì)尤為關(guān)鍵。K-PASS 的核心研發(fā)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多年的努力，在靜脈識別算法和產(chǎn)品化方面取得重大突破，成功了傳統(tǒng)靜脈識別技術(shù)存在的系列問題，主要在以下方面進(jìn)行了改進(jìn)：

       ◆ 識別算法的優(yōu)化和創(chuàng)新，采用多級分類識別技術(shù)，提升算法效率，配合專用硬件平臺，在 5 平方厘米的（25 毫米×25 毫米）PCB 面積上成功實(shí)現(xiàn)了集成靜脈圖像采集和靜脈識別功能，成為世界上最小的靜脈識別電路板硬件系統(tǒng)，1：N（N<=1000）模式下平均在 3 秒以內(nèi)識別成功，1：1 模式下用戶容量可按需擴(kuò)展；
       ◆ 充分提取靜脈特征點(diǎn)信息、血管粗細(xì)信息和空間矢量特性信息，單模板特征信息為 1024 字節(jié)，信息量是普通指紋特征信息的 2 倍，精度更高；
       ◆ 首次在靜脈識別中采用自學(xué)習(xí)智能技術(shù)，系統(tǒng)會自動維護(hù)和更新特性信息，可有效解決由于溫度和自然生長引起的血管變化問題；
       ◆ 首次采用多光譜采集技術(shù)，可同步采集指節(jié)紋、指紋和指靜脈，不但能精確定位手指位置，還能大大提升靜脈識別精確度和可靠性。

       簡單地說，K-PASS 成功解決了制約靜脈識別技術(shù)的應(yīng)用瓶頸，首先實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的自主化，產(chǎn)品的國產(chǎn)化，具有完全的知識產(chǎn)權(quán)，其次成功降低了產(chǎn)品成本，價格僅為國外同類產(chǎn)品的十分之一。最具有創(chuàng)新意義的是首次實(shí)現(xiàn)了指紋、指節(jié)紋和指靜脈多特征融合識別技術(shù)，具有廣闊的市場空間和應(yīng)用前景。