静脉识别是利用血液中的血红蛋白吸收近红外光线的特质，使用感红外的相机获取在近红外光（波长在700nm—1000nm）照射下的静脉图片。由于血红蛋白对近红外光的吸收，图片中的静脉血管要比周围的组织暗，从而形成了个人独特的静脉特征信息。[1]

在现代社会中，随着计算机及网络技术的发展，信息安全显示出前所未有的重要性。身份鉴定是保证系统安全的必要前提，而生物特征识别技术满足了人们对识别技术安全可靠的要求。在众多的生物特征识别方法中，静脉识别以其独特的优点逐渐脱颖而出。

静脉识别的应用前景非常广泛，如在门禁、机场、ATM、移民局、政府部门、电子商务等多种场合。[2]

静脉识别技术

类别

通常，静脉识别可分为手背静脉识别、手掌静脉识别和手指静脉识别。[3]

指静脉识别

手指静脉识别技术是一种全新的生物特征识别技术，也是当前生物识别技术中研究最为活跃的一个领域。[4]医学研究证明，手指静脉的形态是由人体的DNA及手指发育共同作用的结果。不同人的手指静脉形态各不相同，即使相同DNA的同卵双胞胎的手指静脉形态也不相同，而且同一人的不同手指静脉形态也不相同。此外，成年人手指静脉的形态不易发生变化。曾有研究对6000根手指静脉跟踪了30年，发现手指静脉结构仍保持稳定不变。这就为手指静脉的唯一性和稳定性提供了医学依据。手指静脉识别技术是一种将近红外光穿透手指区域，并得到手指的静脉纹路红外图像，最后根据手指静脉纹路图像对人身份进行识别。手指静脉识别技术因作为一种具有高防伪性的第二代生物识别技术而备受瞩目。[5]

掌静脉识别

掌静脉识别是一种生物特征识别技术，它利用图像处理和模式识别的方法，通过分析人体手掌里面的静脉血管来进行身份识别。相对于手指静脉或指纹，掌静脉拥有更大的面积；相对于语音，掌静脉具有更好的稳定性和准确性；相对于人脸，掌静脉识别能轻易地区分双胞胎；相对于掌纹，掌静脉不易受手掌脱皮和磨损的影响；相对于虹膜，掌静脉的采集方式更容易让用户接受；相对于手背静脉，掌静脉拥有更为丰富的信息。[6]

手背部静脉识别

手背部静脉识别是一种新的生物特征识别技术，通过提取人的手部静脉图像特征进行人的身份识别，具有非接触、不可复制、特征稳定等优点，在手背三种手部静脉识别方式中，手背皮肤较薄且静脉血管结构较复杂。

静脉识别系统技术优势

同指纹识别、虹膜识别等众多的生物特征识别技术相比，静脉特征识别技术具有以下主要优势：

(1)由于静脉分布藏匿于身体内部，是一种活体生物特征，不存在仿制或失窃的风险，而且人类手部表面的皮肤条件不会对认证工作造成影响，稳定性更高；

(2)图像采集使用非侵入性和非接触性的红外成像技术，采集过程友好，同时更加安全卫生，在人流量很大的公共场所可以避免细菌的传播；

(3)采集设备简单，花费低廉，带有红外光源的低分辨率相机即可满足采集要求。

系统组成

静脉识别系统的组成框架下图所示，由图像采集模块、图像预处理模块、静脉特征提取模块、静脉特征存储模块和静脉特征识别模块组成。在图像采集模块中，由采集设备获取近红外的手静脉图像，采集到的图像质量将直接影响到后面的静脉特征识别。而图像预处理模块，首先要分割出包含静脉特征的手部特定区域的图像子块，用以特征提取。然后对分割出的图像进行滤波去噪，以及尺度的归一化。某些情况下，还需要对图像进行光照补偿，平移或旋转等形变的校正。静脉特征提取模块负责抽取静脉信息，它包含了个人特征的唯一性，是静脉识别方法的关键所在。存储模块存放静脉的特征数据或特征模板，并在识别时提供相应的数据。识别模块负责比较提取到的特征与数据库中存储的特征，并根据一定的决策给出识别结果。

特征

掌静脉识别

手掌静脉血管生长在人体的表皮下面，在可视光条件下是无法直接观察到的。根据生理学特征，波长在750nm～1100nm之间的光线能较好的穿透人体的表皮组织，得到相对清晰的血管图像。人体血液中的氧合血红蛋白和还原血红蛋白对于750nm～1100nm波长范围内的近红外光的吸收率相对较高，而人体组织中的水在这个波长范围内吸收率相对较低，所以在近红外光的照射下，手掌静脉部分会因吸收了较多的光线而呈暗色，同时手掌中的其它组织细胞由于水的反射作用而呈现亮色，这样就可以得到手掌静脉的图像。

指静脉识别

（1）内部特征

手指静脉藏匿于手指内部，而且它不容易受到手指表面赃物，破损等情况的干扰，所以，手指静脉被仿制的可能性非常小。

（2）活体识别

手指脱离人体后，静脉血管中的血液特性会发生变化，致使不能通过手指静脉识别采集装置的身份验证，所以手指静脉是一种活体识别。

（3）安全等级高

手指静脉分布于皮肤以下，形状错综复杂，难以窃取，从而具有更高的安全等级。

（4）非接触性

在获取手指静脉图像时无需手指与设备接触，不仅避免了被盗窃或者复制的缺陷，而且更加卫生。一方面提高了使用的便捷性和安全性，另一方面也提高了人们使用指静脉进行身份认证的意愿。

技术特征编辑 语音

静脉识别原理及静脉识别机器外形

静脉识别原理及静脉识别机器外形(2张)

同其他生物识别技术相比，指静脉认证技术具备以下主要优势。

・ 生物识别技术，不会遗失、不会被窃、无记忆密码负担。

・ 人体内部信息，不受表皮粗糙、外部环境(温度、湿度)的影响。

・ 适用人群广，准确率高，不可复制、不可伪造，安全便捷。

静脉识别是通过指静脉识别仪取得个人手指静脉分布图，将特征值存储。比对时，实时采取静脉图，提取特征值进行匹配，从而对个人进行身份鉴定。该技术克服了传统指纹识别速度慢，手指有污渍或手指皮肤脱落时无法识别等缺点，提高了识别效率。

静脉识别分为：指静脉识别和掌静脉识别，掌静脉由于保存及对比的静脉图像较多，识别速度方面较慢。指静脉识别，由于其容量大，识别速度快，但是两者都具备精确度高，活体识别等优势，在门禁安防方面各有千秋。总之，指静脉识别反应速度快，掌静脉安全系数更高。

手指静脉技术优势

手指静脉技术具有多项重要特点，使它在高度安全性和使用便捷性上远胜于其它生物识别技术。主要体现在以下几个方面：

高度防伪：静脉隐藏在身体内部，被复制或盗用的机率很小

简易便用：使用者心理抗拒性低，受生理和环境影响的因素也低，包括：干燥皮肤，油污，灰尘等污染，皮肤表面异常等。

高度准确：认假率为0.0001%，拒真率为0.01%，注册失败率为0%。

快速识别：原始手指静脉影像被捕获并数字化处理，图像比对由日立专有的手指静脉提取算法完成，整个过程不到1秒。

掌静脉技术优势

掌静脉利用人体血红蛋白通过静脉时能吸收近红外光的特性，采集手掌皮肤底下的静脉影像，并提取以作为生物特征。跟其它如指纹、眼虹膜或手形等生物识别技术相比，手掌静脉极难复制伪造，最大原因是这种生物特征，是在手掌皮肤底下，单凭肉眼看不见的。此外，由于手掌静脉使用方式是非接触式，它更加卫生，适合在公共场合使用。同时，适用手掌也较为自然，让用户更容易接受。手掌静脉的认假率和拒真率也比其他生物识别技术来得低.

特点编辑 语音

活体识别

用手背静脉进行身份认证时，获取的是手背静脉的图像特征，是手背活体时才存在的特征。在该系统中，非活体的手背是得不到静脉图像特征的，因而无法识别，从而也就无法造假。

内部特征

用手背静脉进行身份认证时，获取的是手背内部的静脉图像特征，而不是手背表面的图像特征。因此，不存在任何由于手背表面的损伤、磨损、干燥或太湿等带来的识别障碍。

非接触式

非接触性掌静脉活体识别仪

非接触性掌静脉活体识别仪 [1]

用手背静脉进行身份认证，获取手背静脉图像时，手背无须与设备接触，轻轻一放，即可完成识别。这种方式没有手接触设备时的不卫生的问题以及手指表面特征可能被复制所带来的安全问题，井避免了被当作审查对象的心理不适，同时也不会因脏物污染后无法识别。手掌静脉方式由于静脉位于手掌内部，气温等外部因素的影响程度可以忽略不计，几乎适用于所有用户。用户接受度好。除了无需与扫描器表面发生直接接触以外，这种非侵入性的扫描过程既简单又自然，减轻了用户由于担心卫生程度或使用麻烦而可能存在的抗拒心理。

安全等级高

因为有了前面的活体识别、内部特征和非接触式3个方面的特征，确保了使用者的手背静脉特征很难被伪造。所以手背静脉识别系统安全等级高，特别适合于安全要求高的场所使用。韩国首尔大学电子工程系有一篇关于手背静脉识别算法的文献E3，’介绍了传统的静脉识别算法以及如何用昂贵的DSP处理器处理浮点运算和提高实时性要求，缩短识别时间，文献中描述的静脉识别算法主要包括3大部分：静脉图像的获取；静脉图像预处理和静脉识别。图像预处理部分主要由高斯低通滤波、高斯高通滤波、阂值处理、双线性滤波以及改进的中值滤波等组成。通过对5000个样本进行实验，识别率达到94．88%。

安防系统是用来保护人员和财产安全的，因此系统自身必须安全。这里所说的高安全性，一方面是指产品或系统的自然属性或准自然属性，应该保证设备、系统运行的安全和操作者的安全，例如：设备和系统本身要能防高温、低温、温热、烟雾、霉菌、雨淋，并能防辐射、防电磁干扰（电磁兼容性）、防冲击、防碰撞、防跌落等，设备和系统的运行安全还包括防火、防雷击、防爆、防触电等；另一方面，及安防系统还应具有防人为破坏的功能，如：具有防破坏的保护壳体，以及具有防拆报警、防短路和开路等。现阶段，最为安全可靠的保密识别方式就莫过于技术了。

目前常见的生物识别技术，如指纹识别、面部识别、声纹识别等各种生物识别方式都存在弊端或不足，不够安全，所采用的生物特征能够被获取和复制；不够方便，客户在应用时被动接受因素明显；不够稳定，识别经常不能通过，拒真率过高等。 从专业的角度讲，生物识别技术涉及两个很重要的概念：拒真率和认假率。通俗地说，拒真率是指是本人但是系统识别不出来，被拒绝了；认假率是指不是本人但系统误认为是本人。很多情况下这两个数值是一种反比的关系，假定一种识别方式认假率非常低，只要是假的就会被系统拒绝，那么我们可以认为系统设计的严密度非常高，这样必然会随之带来系统拒真率的上升。只有在这两个数值都做到相对低的时候，才认为是一种稳定和合理的识别方式。

手背静脉识别技术是利用近红外线穿透手背后所得的静脉纹路影像来进行个人身份识别，是具有高精度、高速度的世界上最尖端的生物识别技术，在各种生物识别技术中，因其是利用外部看不到的生物内部特征进行识别的技术，所以作为具有高防伪性的活体生物识别技术备受瞩目。

创新技术：手背静脉识别利用近红外光照到手背后接受到反射线成线，进行手背静脉对比和识别的工作。近红外线穿过人类的手背时，部分射线就会被血管中的血色素吸收，从而捕捉到独有的手背静脉图样，然后再和预先注册的手背静脉图样进行比较，对个人进行身份鉴定。