當靜脈敲開生物識別“大門”：雖小眾卻更精準

　　兩個人靜脈結構相同的幾率是34億分之一，因此可以說每個人靜脈結構獨一無二。而且，這種內部信息不會受到皮膚破損程度、外部環境等因素影響，更重要的是，靜脈識別必須是活體識別，也就是說只有手指活體時才能進行靜脈識別。

　　你還在驚訝于最近頻繁見諸媒體的人臉識別技術嗎？其實，已經有越來越多的生物識別技術走進我們的生活，甚至包括一些讓你意想不到的識別途徑。

　　近日，有媒體報道，在英國倫敦一家酒吧，顧客只需要掃描一下食指就可以結賬。別以為這是毫無新意的指紋掃描付賬功能，其實，它掃描的是更深層——皮膚下的靜脈。這種技術被稱為靜脈識別技術。

　　報道稱，一些酒吧常客參加了這項測試。他們先被靜脈識別采集系統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行關聯。在結賬時，他們只需將食指放在掃描儀上，就會在電子郵箱收到賬單。

　　近紅外光下的秘密

　　靜脈如何被“探測”到？又是如何具有識別的唯一性呢？中國科學院自動化所研究員、中國人工智能學會模式識別專業委員會秘書長孫哲南在接受《中國科學報》記者采訪時介紹說，靜脈識別時利用的是血液中的血紅蛋白有吸收紅外線的特質：“近紅外光照射到手指或者手掌上時，手指或手掌皮下靜脈中的血紅蛋白相對于皮膚、肌肉等其他生理組織對近紅外光的吸收率更高，因而呈現出黑白對比鮮明的圖像模式。”在近紅外光的照射下，肌肉組織為淺色，血管則呈現深色，可以將血管結構反映得異常清晰。

　　靜脈識別系統就是通過紅外線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專用比對算法提取特征值，將靜脈的數字圖像存貯在計算機系統中。當需要靜脈識別時，靜脈識別機器實時采取靜脈圖，提取特征值，再運用先進的濾波、圖像二值化、細化手段對數字圖像提取特征，同存儲在主機中靜脈特征值比對，從而對個人進行身份鑒定，確認身份。

　　相比傳統的指紋識別對于手指濕度和指紋完整度的要求，靜脈識別則不受手指是否潮濕、干凈或者破損的影響，因為掃描的不是皮膚，而是皮膚下的靜脈。而且，靜脈識別過程中不需要手指碰觸到儀器。“這一識別過程只需要一兩秒鐘就可以完成。”孫哲南補充道。

　　目前，靜脈識別集中在人體的手指、手掌和手背。“之所以選擇手部，是因為近紅外光容易穿透皮膚對靜脈結構進行成像。”孫哲南解釋道，“人體的其他部分靜脈分布沒有手部密集，而且相對而言成像也沒那么方便。”

　　雖小眾卻更精準

　　近年來，生物識別技術屢獲突破，虹膜、面部、指紋、掌紋、聲紋等識別技術應運而生，相較其他生物識別技術，靜脈識別技術起源較晚，始于20世紀90年代末。當時，日立中央研究所的研發人員在一項度量人腦活動的研究中發現，利用近紅外光觀察血液流動可以作為一種有效的、高度安全的生物識別方法。

　　1997年日立中央研究所便開始對手指靜脈認證技術進行研究，并利用透射光成像方式獲取到了靜脈分布圖。此后靜脈認證技術逐漸成熟并走向市場，到2002年日立公司發布了第一臺手指靜脈門禁控制系統產品。“不過，因為靜脈識別的成像成本比較高，所以至今并沒有成為主流的識別手段。”孫哲南表示。

　　不過，生物識別帶來驚喜的同時，也會帶來安全的問題。今年2月，就曾有信息安全專家提醒過，要注意拍照時不要使用剪刀手，因為不法分子可以通過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，再利用黏合劑倒模，并通過激光打印，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指紋驗證系統。面部識別則對孿生兄弟姐妹的識別存在不確定性。至于虹膜，因為亞洲人的瞳孔較小，因此并不是非常合用。

　　“但是靜脈識別的區分性非常高，雖未經過大規模的人群測試，但至少其可分辨率與指紋類似。”孫哲南表示。

　　只適合一對一

　　“現在靜脈識別更多的是應用在銀行、社保等行業，但是這種認證只能是一對一，而不能像面部識別和指紋識別那樣一對多。”孫哲南補充道。如今，人臉與指紋都被應用到尋找罪犯的刑偵領域，將嫌疑人的面部或指紋輸入，在數據庫中尋找匹配者。這點通過靜脈識別尚無法實現。

　　不過，這并不妨礙靜脈識別在其他領域的應用，因為此次在酒吧安裝靜脈識別系統的公司首席執行官尼古拉斯·德賴登稱，兩個人靜脈結構相同的幾率是34億分之一，因此可以說每個人靜脈結構獨一無二。而且，這種內部信息不會受到皮膚破損程度、外部環境等因素影響，更重要的是，靜脈識別必須是活體識別，也就是說只有手指活體時才能進行靜脈識別。