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安防应用|非接触式掌纹掌静脉生物识别技术
作者:安防之家  建材之家    2017-02-13  浏览:41
安防之家讯:【摘要】正当人们热衷于”刷脸“、”刷指纹“进行生物识别的时候,一种新兴的多模态的“掌纹+掌静脉”识别技术已在悄然兴起。据悉,掌纹、掌静脉是目前国际上公认的识别精度最高的生物特征。非接触式掌纹掌静脉识别,是利用人的掌纹和掌静脉特征信息进行身份认证的新一代多模态生物识别技术,是对现有人体生物识别技术的重要补充。

北京北科慧识科技股份有限公司历时多年自主研发出具有完全自主知识产品的非接触式掌纹掌静脉生物识别系统,首次将掌纹+掌静脉两种生物特征相融合,填补了生物识别界活体多模态生物识别技术的空白。该系统经中科院、北科院等专家鉴定,已经达到了国际先进水平,并已先后获得生物识别联盟和中国发明协会等行业的多项奖项,并取得6项发明专利、1项实用新型专利和8项软件著作权,产品均已通过公安部安全与警用电子产品质量检测中心的检测。

一、技术优势

1.多模态的生物识别

掌纹是手掌皮肤上所有纹路的统称,主要包括乳突纹、主线和皱褶。掌纹具有唯一性,即人的掌纹千差万别,没有任何两个手掌是完全相同的。由于掌纹的这一特点,人们可以利用掌纹进行身份鉴别。和其他的生物识别技术相比,掌纹识别具有很多独有的特点:

1) 与人脸等生物特征相比,掌纹图像获取的条件较易控制,较少地受到光线、表情、化妆等干扰,并能有效处理双胞胎等情况,故能较好地保证掌纹识别系统的识别精度;

2) 与虹膜以及视网膜等生物特征相比,掌纹的采集方式更为便捷,采集设备更为低廉、耐用;

3) 与指纹类似,手掌上也布满了乳突纹,但手掌区域却比手指区域大的得多,因而它含有比指纹更为丰富的生物特征信息;

4) 手掌上分布有几条大的主线和很多的皱褶线,这样的线特征是掌纹所独有的,具有很强的区分能力和抗噪声能力,并且可以在低分辨率、高噪声的掌纹图像中提取出来;

5) 和签名等动态行为特征相比,掌纹特征非常稳定,这使得它在身份识别中能获得比签名等行为特征识别更高的识别精度。

然而,掌纹识别技术也有以下不足:掌纹特征暴露在外,较容易被非法获取并伪造;掌纹识别不具有活体认证功能;为了保证手掌特征区域的切割精度,通常掌纹采集方式与指纹类似,都采用接触式采集器,因此公共场所使用掌纹识别存在卫生隐患。

除了手掌的掌纹特征以外,人们还利用手掌静脉来进行个体的身份鉴别。静脉识别是用近红外光源对人体手掌进行照射,利用血液中血红素对近红外光具有较强的吸收特性,使得近红外光照射后的手掌图像会在皮下静脉处呈现较暗的纹路,利用该静脉特征也可以进行身份识别。静脉识别的主要特点是非侵入式的图像采集,并且静脉特征在可见光下无法获取,具有较强的隐蔽性和防伪性,因此静脉识别技术具有一定的较强的防伪能力,同时还具有活体验证功能(只有活体手掌才具有静脉特征)。但是,掌静脉识别也有自身的缺陷,因为静脉较粗,信息量较掌纹少很多,同时因个体差异,有些人的皮下静脉特征并不明显(例如脂肪较厚的人),因此单一掌静脉识别,其精度无法得到保障。

结合掌纹和掌静脉识别方法的特点,可以进行非接触式多光谱活体手掌识别技术的研究。非接触式掌纹掌静脉识别技术既继承了掌纹识别的高精度,同时又引入了活体手掌皮下静脉信息作为特征,从而使系统的识别精度、活体验证、防伪能力大大提高。经大规模人群测试,该技术的识别精度为:拒真率达到0.01%时,认假率小于0.0001%。真手翻模出来的石膏手掌、拍照或复印的手掌等伪造手掌均无法攻击该系统。

2.双目多光谱手掌图像专用传感器

为了快速、准确地采集到同一时刻不同光谱下的掌纹、掌静脉特征图像,该技术采用了一种专门设计的双目多光谱图像传感器,可清晰地获取到手掌掌纹的可见光图像和手掌皮下静脉的红外光图像,很好的克服了多模态生物识别技术往往需要多个生物特征传感器组合的问题,成本更低,易用性更好。

3.采用非接触式手掌采集方式

该技术不用接触设备,非接触式操作,使用更加自由、高雅、安全、卫生。

4、采用掌纹和掌静脉图像特征提取与融合的识别方法

技术采用先进的特征提取和编码算法对掌纹和掌精脉图像进行特征编码,并构建了专用的二维决策模型对掌纹掌静脉特征编码进行识别决策融合,该决策模型可以适应掌纹和掌静脉特征稳定性和显著性稍有不同的各类人群。因此本产品较单一特征的识别技术具有更好的适用性、更高的识别精度和安全性。

5、系统具有活体检测能力

本产品将手掌静脉作为身份认证的特征之一,手掌静脉的成像缘于血红蛋白对近红外光良好吸收作用,活体手掌红外图像中则会呈现清晰的静脉造影,而非活体手掌的红外图像中则没有该静脉信息,因此本产品具有良好的活体鉴别能力。

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