生物識(shí)別技術(shù)的另一種識(shí)別途徑，靜脈識(shí)別技術(shù)

兩個(gè)人靜脈結(jié)構(gòu)相同的幾率是34億分之一，因此可以說(shuō)每個(gè)人靜脈結(jié)構(gòu)獨(dú)一無(wú)二。而且，這種內(nèi)部信息不會(huì)受到皮膚破損程度、外部環(huán)境等因素影響，更重要的是，靜脈識(shí)別必須是活體識(shí)別，也就是說(shuō)只有手指活體時(shí)才能進(jìn)行靜脈識(shí)別。

你還在驚訝于最近頻繁見(jiàn)諸媒體的人臉識(shí)別技術(shù)嗎？其實(shí)，已經(jīng)有越來(lái)越多的生物識(shí)別技術(shù)走進(jìn)我們的生活，甚至包括一些讓你意想不到的識(shí)別途徑。

近日，有媒體報(bào)道，在英國(guó)倫敦一家酒吧，顧客只需要掃描一下食指就可以結(jié)賬。別以為這是毫無(wú)新意的指紋掃描付賬功能，其實(shí)，它掃描的是更深層——皮膚下的靜脈。這種技術(shù)被稱為靜脈識(shí)別技術(shù)。

報(bào)道稱，一些酒吧常客參加了這項(xiàng)測(cè)試。他們先被靜脈識(shí)別采集系統(tǒng)記錄下食指的靜脈分布，然后再將銀行卡與食指的靜脈分布進(jìn)行關(guān)聯(lián)。在結(jié)賬時(shí)，他們只需將食指放在掃描儀上，就會(huì)在電子郵箱收到賬單。

近紅外光下的秘密

靜脈如何被“探測(cè)”到？又是如何具有識(shí)別的唯一性呢？中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化所研究員、中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)模式識(shí)別專業(yè)委員會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)孫哲南在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)介紹說(shuō)，靜脈識(shí)別時(shí)利用的是血液中的血紅蛋白有吸收紅外線的特質(zhì)：“近紅外光照射到手指或者手掌上時(shí)，手指或手掌皮下靜脈中的血紅蛋白相對(duì)于皮膚、肌肉等其他生理組織對(duì)近紅外光的吸收率更高，因而呈現(xiàn)出黑白對(duì)比鮮明的圖像模式。”在近紅外光的照射下，肌肉組織為淺色，血管則呈現(xiàn)深色，可以將血管結(jié)構(gòu)反映得異常清晰。

靜脈識(shí)別系統(tǒng)就是通過(guò)紅外線CCD攝像頭獲取手指、手掌、手背靜脈的圖像，并從靜脈分布圖依據(jù)專用比對(duì)算法提取特征值，將靜脈的數(shù)字圖像存貯在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。當(dāng)需要靜脈識(shí)別時(shí)，靜脈識(shí)別機(jī)器實(shí)時(shí)采取靜脈圖，提取特征值，再運(yùn)用先進(jìn)的濾波、圖像二值化、細(xì)化手段對(duì)數(shù)字圖像提取特征，同存儲(chǔ)在主機(jī)中靜脈特征值比對(duì)，從而對(duì)個(gè)人進(jìn)行身份鑒定，確認(rèn)身份。

相比傳統(tǒng)的指紋識(shí)別對(duì)于手指濕度和指紋完整度的要求，靜脈識(shí)別則不受手指是否潮濕、干凈或者破損的影響，因?yàn)閽呙璧牟皇瞧つw，而是皮膚下的靜脈。而且，靜脈識(shí)別過(guò)程中不需要手指碰觸到儀器。“這一識(shí)別過(guò)程只需要一兩秒鐘就可以完成?！睂O哲南補(bǔ)充道。

目前，靜脈識(shí)別集中在人體的手指、手掌和手背?！爸赃x擇手部，是因?yàn)榻t外光容易穿透皮膚對(duì)靜脈結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像?！睂O哲南解釋道，“人體的其他部分靜脈分布沒(méi)有手部密集，而且相對(duì)而言成像也沒(méi)那么方便?！?/p>

雖小眾卻更精準(zhǔn)

近年來(lái)，生物識(shí)別技術(shù)屢獲突破，虹膜、面部、指紋、掌紋、聲紋等識(shí)別技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，相較其他生物識(shí)別技術(shù)，靜脈識(shí)別技術(shù)起源較晚，始于20世紀(jì)90年代末。當(dāng)時(shí)，日立中央研究所的研發(fā)人員在一項(xiàng)度量人腦活動(dòng)的研究中發(fā)現(xiàn)，利用近紅外光觀察血液流動(dòng)可以作為一種有效的、高度安全的生物識(shí)別方法。

1997年日立中央研究所便開(kāi)始對(duì)手指靜脈認(rèn)證技術(shù)進(jìn)行研究，并利用透射光成像方式獲取到了靜脈分布圖。此后靜脈認(rèn)證技術(shù)逐漸成熟并走向市場(chǎng)，到2002年日立公司發(fā)布了第一臺(tái)手指靜脈門禁控制系統(tǒng)產(chǎn)品?！安贿^(guò)，因?yàn)殪o脈識(shí)別的成像成本比較高，所以至今并沒(méi)有成為主流的識(shí)別手段?！睂O哲南表示。

不過(guò)，生物識(shí)別帶來(lái)驚喜的同時(shí)，也會(huì)帶來(lái)安全的問(wèn)題。今年2月，就曾有信息安全專家提醒過(guò)，要注意拍照時(shí)不要使用剪刀手，因?yàn)椴环ǚ肿涌梢酝ㄟ^(guò)放大的圖片提取其中的指紋。而且，獲取指紋的方法并不止一種。比如使用掃描器掃描指紋圖像或把別人的指紋從酒杯上貼下來(lái)，再利用黏合劑倒模，并通過(guò)激光打印，用乳膠奶或木頭膠涂到模型上，干后成型，貼在手指上就可以通過(guò)指紋驗(yàn)證系統(tǒng)。面部識(shí)別則對(duì)孿生兄弟姐妹的識(shí)別存在不確定性。至于虹膜，因?yàn)閬喼奕说耐纵^小，因此并不是非常合用。

“但是靜脈識(shí)別的區(qū)分性非常高，雖未經(jīng)過(guò)大規(guī)模的人群測(cè)試，但至少其可分辨率與指紋類似?！睂O哲南表示。

只適合一對(duì)一

“現(xiàn)在靜脈識(shí)別更多的是應(yīng)用在銀行、社保等行業(yè)，但是這種認(rèn)證只能是一對(duì)一，而不能像面部識(shí)別和指紋識(shí)別那樣一對(duì)多?！睂O哲南補(bǔ)充道。如今，人臉與指紋都被應(yīng)用到尋找罪犯的刑偵領(lǐng)域，將嫌疑人的面部或指紋輸入，在數(shù)據(jù)庫(kù)中尋找匹配者。這點(diǎn)通過(guò)靜脈識(shí)別尚無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

不過(guò)，這并不妨礙靜脈識(shí)別在其他領(lǐng)域的應(yīng)用，因?yàn)榇舜卧诰瓢砂惭b靜脈識(shí)別系統(tǒng)的公司首席執(zhí)行官尼古拉斯·德賴登稱，兩個(gè)人靜脈結(jié)構(gòu)相同的幾率是34億分之一，因此可以說(shuō)每個(gè)人靜脈結(jié)構(gòu)獨(dú)一無(wú)二。而且，這種內(nèi)部信息不會(huì)受到皮膚破損程度、外部環(huán)境等因素影響，更重要的是，靜脈識(shí)別必須是活體識(shí)別，也就是說(shuō)只有手指活體時(shí)才能進(jìn)行靜脈識(shí)別。