手背静脉识别系统的识别原理和它的优越性：利用近红外线CCD照相机获取静脉图像，抽取其静脉纹理数据，在登陆时，该数据与登陆者的静脉纹理做比较，并作出认证判断。那么手背静脉识别系统和以上几款安防产品相比，具有哪些优势呢？一、独特性，即使是双胞胎静脉也不相同。肉眼无法看到静脉血管，因此很难伪造复制。二、安定性，长时间不会发生变化，并保持很高的认证精度。三、高性能，即使有伤痕和污浊也不会降低认证精度，很稳定，即使恶劣环境下也可长久使用。

近几年的静脉识别研究领域也很活跃，各国的研究者们提出了很多优秀的静脉识别算法。在静脉的空间域骨架特征方面，Kumar通过对手静脉图像进行分割细化，得到静脉的分布骨架，然后连接这些骨架特征点，将它们构造成三角形，最后将三角形的三个边长按照类型依次进行匹配。这种新的三角形距离匹配准则，不同于以往的汉明距离、欧拉距离等，对于静脉噪声具有更强的鲁棒性。

在静脉的变换域特征方面，Yang利用一组Gabor滤波器提取得到静脉的Gabor域特征，并进行编码计算。在此基础上，Han发展出自适应的Gabor函数组，能够自动调节并得到最优的性能参数，再利用比特链编码的方式抽取和匹配静脉特征，取得了较好的识别效果。此外，很多其它的频率域变换方法，如正交高斯滤波器、截止高斯滤波器、曲率波变换，Radon变化匹配滤波器等也相继被提出和使用。一些空间映射方法，如局部保持投影(Local Preserving Projection，LPP)、尺度不变特征转换(Scale lnvariantFeature Transfonn，SIFT)等，以及独立元分析(Independent Component Analysis，ICA)等方法也被纷纷应用于静脉识别领域。

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%。