手指靜脈認(rèn)證技術(shù)在門禁系統(tǒng)中的應(yīng)用

    生物識(shí)別技術(shù)概述

　　隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的飛速發(fā)展，在全球經(jīng)濟(jì)一體化趨勢(shì)下，個(gè)人信息的保護(hù)顯得越來越重要，如何選擇合理的認(rèn)證技術(shù)是保證信息安全的必要因素。早期的認(rèn)證技術(shù)是基于個(gè)人密碼，而密碼被破解或偷窺的概率越來越高，后來又出現(xiàn)了智能IC卡，但這種認(rèn)證方式同樣存在被復(fù)制或者偷盜的安全隱患。

　　生物認(rèn)證技術(shù)將帶動(dòng)今后幾年IT產(chǎn)業(yè)的重要變革，該類技術(shù)通過計(jì)算機(jī)利用人體固有的生理特征或行為特征鑒別個(gè)人身份。生物識(shí)別包括指紋識(shí)別、虹膜識(shí)別、人臉識(shí)別、掌紋識(shí)別、靜脈識(shí)別、聲音識(shí)別、簽名識(shí)別、筆跡識(shí)別、手形識(shí)別及多種生物特征綜合識(shí)別等多類，生物識(shí)別技術(shù)具有不易遺忘和丟失，不易偽造和被盜，可以“隨身攜帶”，隨時(shí)隨地使用等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被全世界所關(guān)注，并應(yīng)用于身份認(rèn)證、出入口管理、安防監(jiān)控、電子商務(wù)、電子政務(wù)等各個(gè)領(lǐng)域。

　　縱觀生物識(shí)別技術(shù)的發(fā)展史，20世紀(jì)60年代末，美國(guó)有人提出用計(jì)算機(jī)圖像處理和模式識(shí)別方法進(jìn)行指紋分析以代替人工對(duì)比，這就是最初的指紋識(shí)別技術(shù)。從20世紀(jì)90年代起，掌形識(shí)別、臉部識(shí)別、虹膜識(shí)別的產(chǎn)品也紛紛走向市場(chǎng)，雖然每種認(rèn)證技術(shù)都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，但也都占據(jù)了一定的市場(chǎng)份額。

　　隨著手指靜脈生物認(rèn)證產(chǎn)品在市場(chǎng)上的發(fā)布，代表著生物認(rèn)證領(lǐng)域的一項(xiàng)全新技術(shù)的誕生。指靜脈認(rèn)證技術(shù)通過對(duì)手指中靜脈圖像進(jìn)行活體識(shí)別來達(dá)到認(rèn)證目的，安全性高、識(shí)別率高、簡(jiǎn)單易用，這些優(yōu)點(diǎn)使其迅速被市場(chǎng)認(rèn)可。手指靜脈識(shí)別技術(shù)被廣泛應(yīng)用于金融系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、電腦安全等領(lǐng)域。

　　手指靜脈認(rèn)證系統(tǒng)原理

　　醫(yī)學(xué)研究證明，手指靜脈的形狀具有唯一性和穩(wěn)定性，即每個(gè)人的手指靜脈圖像都不相同，同一個(gè)人不同手指的靜脈圖像也不相同，健康成年人的手指靜脈形狀不再發(fā)生變化。

　　認(rèn)證分以下四個(gè)步驟：


　　1、靜脈掃描：LED在手指一方發(fā)射近紅外線，透射手指，在手指另一方，照相機(jī)拍攝靜脈圖像；
　　2、圖像校正：調(diào)整圖像位置和角度，使其符合認(rèn)證規(guī)格；
　　3、特征提取：根據(jù)以上得到的圖像，提取靜脈分布圖像，得到特征圖；
　　4、圖像對(duì)比與匹配：將以上得到的特征圖與數(shù)據(jù)庫(kù)中的原始模版進(jìn)行比較，計(jì)算相關(guān)性。如果相匹配則認(rèn)證通過，不匹配則認(rèn)證被拒絕。 

手指靜脈認(rèn)證優(yōu)點(diǎn)多 

　　現(xiàn)有的生物認(rèn)證主要有指紋識(shí)別、虹膜識(shí)別、面部識(shí)別技術(shù)、簽名識(shí)別技術(shù)、聲音識(shí)別技術(shù)、掌形識(shí)別技術(shù)、手指靜脈識(shí)別技術(shù)、掌靜脈識(shí)別技術(shù)等，生物認(rèn)證雖然具有其固有的優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)每種識(shí)別又分別有其缺點(diǎn)。

　　作為一種安全性高，使用方便的認(rèn)證方式，手指靜脈認(rèn)證技術(shù)有如下一些區(qū)別于其它生物認(rèn)證技術(shù)的突出特點(diǎn)：

　　1、安全性高
　　手指靜脈認(rèn)證系統(tǒng)的原理是匹配手指內(nèi)部靜脈的紋路圖。因?yàn)殪o脈血管是隱藏在手指內(nèi)部的，因此極難復(fù)制和盜取，與別的利用人體體外特征進(jìn)行認(rèn)證的技術(shù)相比較，這種方式的安全性更高。同時(shí)，靜脈認(rèn)證能感知手指內(nèi)的血液流動(dòng)和血壓情況，能夠在識(shí)別的過程同時(shí)進(jìn)行活體檢測(cè)。

　　2、準(zhǔn)確率高
采樣樣本是在人體內(nèi)部，所以匹配過程中受到外界的干擾非常小。手指靜脈認(rèn)證的準(zhǔn)確性很高，根據(jù)嚴(yán)格的醫(yī)學(xué)證明和數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)，F(xiàn)RR(拒真率)小于0.01%，F(xiàn)AR(認(rèn)假率)小于0.0001%，F(xiàn)TE(登錄失敗)為0%。

　3、唯一性
　　根據(jù)醫(yī)學(xué)證明，不同人之間的手指靜脈分布完全不同，左手和右手的靜脈分布也不同，就算是雙胞胎的相同手指，其中的靜脈分布也是不同的。而且手指靜脈的紋路分布在成年后是不會(huì)變化的。對(duì)于未成年人，當(dāng)他們手指靜脈隨著年齡的增長(zhǎng)變化后，只需要花30秒就可以完成重新的注冊(cè)登記。

　　4、非接觸式
　　相對(duì)于某些生物識(shí)別技術(shù)，手指靜脈認(rèn)識(shí)技術(shù)是非接觸式的，在公共場(chǎng)合會(huì)比較衛(wèi)生。

　　5、樣本文件小
　　由于手指的靜脈血管相對(duì)穩(wěn)定并且很容易拍攝下來，因此使用低分辨率的攝像頭就可以達(dá)到取樣要求。這樣生成的靜脈模板文件小，匹配速度快。

　　手指靜脈認(rèn)證應(yīng)用廣


　　隨著近代生物技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代化安全防范系統(tǒng)要求原始的使用鑰匙或卡片的門禁系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為以人體特征為基礎(chǔ)的高安全性、高可靠性的系統(tǒng)。指靜脈認(rèn)證由于其安全性高、準(zhǔn)確率高、唯一性認(rèn)證、非接觸認(rèn)證等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于門禁安全領(lǐng)域，為從辦公環(huán)境到安居環(huán)境提供了一個(gè)理想的安全解決方案。

　　公司、工廠
　　辦工環(huán)境是門禁系統(tǒng)應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域，并對(duì)安全性提出更高的要求。目前大部分公司與工廠采用IC卡門禁系統(tǒng)，但是出現(xiàn)如下幾點(diǎn)不足之處：

　　員工需要隨身攜帶IC卡片，可能發(fā)生丟失、損壞的情況：

　　對(duì)于大型公司或者工廠，在人數(shù)上千人的情況下，需要為每位員工配備IC卡片，這將提高系統(tǒng)的成本和工作流程繁鎖程度；

　　由于IC卡并不是與人體生物特征相互依存，因此會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)員工代打卡的情況，對(duì)公司、工廠的管理造成混亂；

　　應(yīng)用了生物認(rèn)證技術(shù)的門禁系統(tǒng)更方便員工使用，不需要員工使用或攜帶額外的認(rèn)證標(biāo)志，比如密碼、IC卡等。

    指紋技術(shù)最早應(yīng)用于門禁系統(tǒng)，但是指紋識(shí)別方式本身存在比較嚴(yán)重的安全隱患，這種暴露在人體外部的生物特征比較容易被復(fù)制，另外在公司這樣用戶比較多的場(chǎng)合，接觸式的指紋認(rèn)證方式并不符合衛(wèi)生要求。而應(yīng)用了手指靜脈認(rèn)證技術(shù)的門禁系統(tǒng)相對(duì)于指紋技術(shù)來講，使用更加方便、衛(wèi)生，更加人性化。


　　目前也有些企業(yè)重要部門應(yīng)用了虹膜識(shí)別技術(shù)，我們知道這種技術(shù)和手指靜脈一樣，是隱藏在人體內(nèi)部的生物特征，因此極難復(fù)制，并且不容易受外界影響。但是虹膜識(shí)別系統(tǒng)要求對(duì)人的眼球掃描，會(huì)讓用戶的內(nèi)心存在一定的抗拒感，同時(shí)戴眼鏡的用戶也不太方便使用。

　　在實(shí)際的使用環(huán)境中，手指靜脈認(rèn)證系統(tǒng)能夠和企業(yè)安防系統(tǒng)以及考勤系統(tǒng)相結(jié)合，詳細(xì)記錄員工出入管理日志，可按照不同的查詢條件查詢，并在發(fā)生危險(xiǎn)的時(shí)候報(bào)警。 

    公共場(chǎng)所

　　隨著社會(huì)的發(fā)展和生活節(jié)奏的加快，辦公樓大廳，圖書館等公共場(chǎng)所的人流量越來越大，控制這些場(chǎng)所的正常運(yùn)行和保障公眾安全成為管理機(jī)構(gòu)的重要任務(wù)。這類場(chǎng)所的人數(shù)比在某個(gè)企業(yè)的員工數(shù)量多，使用IC卡片式的出入管理裝置會(huì)導(dǎo)致較低的效率。

　　目前，手指靜脈在新加坡的日立塔已經(jīng)得到應(yīng)用，這座寫字樓有近2000名各公司員工。在上下班的高峰期，認(rèn)證快速的手指靜脈系統(tǒng)解決了擁堵的現(xiàn)象，并且將日立塔提升為高安全性的公共場(chǎng)所。
 
    智能樓宇系統(tǒng)

　　近年來，中國(guó)的房地產(chǎn)市場(chǎng)飛速發(fā)展，人們對(duì)住宅的要求也越來越高，期望一種舒心、便利，同時(shí)更安全的居住條件。人們?cè)谙硎芨呖萍紟淼母哔|(zhì)量生活的同時(shí)，居住環(huán)境的安全成為這一切的根本。目前某些高檔住宅已經(jīng)使用IC卡控制電子鎖。但是老人和小孩忘記攜帶卡片的情況頻頻發(fā)生，給居民生活造成一些不便，另外使用IC卡也更加容易被別有用心之人復(fù)制或者盜竊，造成財(cái)產(chǎn)的損失甚至影響人身安全。

　　而應(yīng)用了手指靜脈認(rèn)證系統(tǒng)的智能樓宇系統(tǒng)，能夠給住戶帶來更加方便和安全的居住體驗(yàn)。主人回家只需要輕輕將手指插入靜脈認(rèn)證系統(tǒng)。系統(tǒng)就能夠驗(yàn)證有效性，并記錄出入日志，甚至可以將手指靜脈認(rèn)證系統(tǒng)和智能樓宇系統(tǒng)中的電梯聯(lián)動(dòng)。當(dāng)用戶在大堂門插入手指通過認(rèn)證的瞬間，電梯將會(huì)自動(dòng)降到一樓，并在住戶進(jìn)入電梯的時(shí)候，根據(jù)手指靜脈認(rèn)證系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的記錄，自動(dòng)運(yùn)行到住戶所在樓層。而整個(gè)過程中，住戶不用按任何按鈕，就能夠方便快捷地回到家，這將是一種全新的生活體驗(yàn)。

　　與智能住宅系統(tǒng)類似，將手指靜脈認(rèn)證系統(tǒng)應(yīng)用于酒店管理也將會(huì)是非常方便，并且能夠有效提升酒店的安全管理水平。