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摘 要：在信息时代的大背景下，人人都很注重自己的信息安全。而传统的信息验证方式并不算安全和便捷。由此生物特征识别技术应运而生，其中的指静脉识别技术是本文讨论的对象，指静脉识别技术能够有效地解决现如今信息验证中存在的缺点和弊端。针对指静脉识别中的原理以及系统关键点做了详细的说明，并展望了不久的将来指静脉识别技术的迅速发展以及庞大的市场需求。
关键词：信息验证；生物特征识别；指静脉识别
Abstract：In the context of the information age， everyone is very focused on their own information security. And the traditional way of information verification is not safe and convenient. Thus， biometric identification technology has emerged， which is the object of this paper， which can effectively solve the shortcomings and disadvantages of the current information verification. According to the principle of finger vein recognition and the key points of the system， the key points of the system are described in detail， and the rapid development of the vein recognition technology and the huge market demand are prospected.
Key word：Information verification Biometric identification Finger vein recognition
隨着信息爆炸时代的来临，人类社会产生了巨大的变革，人们对信息的需求和依赖越来越大，人们在时刻进行社会活动的时候离不开身份信息的验证。在这种时代背景下信息的安全问题也就显得十分重要，然而传统的身份识别方法是需要借助外物来证明身份的，但如果证明身份的标识物品出现丢失、被盗窃或者被伪造等情况就会导致混乱甚至犯罪事件的发生。针对这一弊端，现已有很多生物特征识别技术用于身份认证，比如指纹、虹膜、视网膜、手型识别、脸部识别等等。实际上生物特征识别技术早已有人研究，随着科技的进步以及各种生物特征识别的算法和系统的问世使得生物特征识别变得火热起来。而本文涉及的是生物特征识别技术中的指静脉识别技术。
指静脉识别这一技术最初是由日立公司着手研究并开发成相关产品的，由于每个人的指静脉分布都不一样，由此特性它通过识别个人手指里的指静脉分布图像特征来进行个人的身份鉴定。指静脉的采集是根据静脉里面的血红蛋白反射采集到的图像来对比识别的，这种识别方式决定了指静脉是活体识别技术。
目前指纹识别虽然是用户广泛的一种识别技术，但弊端也随之体现出来：安全性低，虽然如今破解指纹识别机不大可能了，但现在网上都有各种制作指纹膜来达到伪造身份的目的；稳定性差，如果手指受了割伤或者手指外表皮因为温度或者摩擦等原因而脱落或者手指表面沾上某种污渍，在指纹验证时就会很困难。相较之下指静脉识别很难伪造，抗干扰性好、不易受手指表面伤痕或污渍的影响，因此指静脉的准确率比较高，FRR（拒真率）小于0.01%，FAR（认假率）小于0.0001%，FTE（登录失败）为0%。因此就目前技术方面和市场方面来说指静脉识别技术运用到的识别原理作为一种新型的身份认证方式在生物特征识别中是具有较大的优越性的。
1 指静脉识别原理及技术
1.1指静脉成像原理
根据医学研究结果，每个人都有着自己独特的手指血管纹路，左手和右手之间的静脉分布也是不同的，即使是双胞胎之间的血管纹路也不一样的。由于静脉相比于动脉更接近皮肤表层，易于采集特征；况且静脉分布的曲线和分支比较繁多复杂，采集到的图案样本多，所以个人之间图像差别明显。根据这一生物特性，我们可采用近红外线照射指静脉（近红外线范围在700～1000nm之间，本系统采用了波长为850nm的近红外线，在这个范围静脉透射的部分比较少，成像较为明显），静脉的图像就会突出显示，手指肌肉和骨骼等其它部位被弱化，由此将静脉里流动血液中的血红蛋白呈现出来的图像进行特征提取。
1.2图像的采集和预处理
采用了使用比较广泛的CMOS感光器件，相较于CCD感光器件，COMS有以下几个 优点：
（1）集成度更高，所以功耗也比较低；
（2）在价格上CMOS由于结构简单所以制造成本低；
（3）在成像方面新的CMOS器件的出现提高了信噪比和影像效率，已经接近了CCD的成像质量；
（4）CMOS的光谱敏感范围在近红外线比可见光的灵敏度高达5～6倍。
根据上述分析决定使用CMOS感光器件在近红外下采集图像。
但由于使用环境中我们的图像采集成像装置会受到环境可见光的影响，会导致指静脉成像的不稳定，因此需要增加滤光片来消除可见光的干扰。一般滤光镜按照光谱的标准来区分的话有紫外滤光、可见滤光片和红外滤光片，因为我们采集指静脉图像的近红外线是采用850nm的波長，所以滤光镜选择红外滤光片。
而因为手指摆放的姿势、位置以及受到温度等其它因素的影响导致手指内部静脉收缩或者扩张，所以图像采集到还需要进一步的处理。处理过程一般都有图像感兴趣区域的裁剪、尺寸或灰度归一化、图像增强、静脉分割、位置校准、细化等操作，经过处理的图像更有利于特征的提取和图像的识别认证。可以根据实际情况的需要有选择地选取上述处理方式，好的算法会使得图像的处理更加优化，从而达到提高识别率的目的。
关键词：信息验证；生物特征识别；指静脉识别
Abstract：In the context of the information age， everyone is very focused on their own information security. And the traditional way of information verification is not safe and convenient. Thus， biometric identification technology has emerged， which is the object of this paper， which can effectively solve the shortcomings and disadvantages of the current information verification. According to the principle of finger vein recognition and the key points of the system， the key points of the system are described in detail， and the rapid development of the vein recognition technology and the huge market demand are prospected.
Key word：Information verification Biometric identification Finger vein recognition
隨着信息爆炸时代的来临，人类社会产生了巨大的变革，人们对信息的需求和依赖越来越大，人们在时刻进行社会活动的时候离不开身份信息的验证。在这种时代背景下信息的安全问题也就显得十分重要，然而传统的身份识别方法是需要借助外物来证明身份的，但如果证明身份的标识物品出现丢失、被盗窃或者被伪造等情况就会导致混乱甚至犯罪事件的发生。针对这一弊端，现已有很多生物特征识别技术用于身份认证，比如指纹、虹膜、视网膜、手型识别、脸部识别等等。实际上生物特征识别技术早已有人研究，随着科技的进步以及各种生物特征识别的算法和系统的问世使得生物特征识别变得火热起来。而本文涉及的是生物特征识别技术中的指静脉识别技术。
指静脉识别这一技术最初是由日立公司着手研究并开发成相关产品的，由于每个人的指静脉分布都不一样，由此特性它通过识别个人手指里的指静脉分布图像特征来进行个人的身份鉴定。指静脉的采集是根据静脉里面的血红蛋白反射采集到的图像来对比识别的，这种识别方式决定了指静脉是活体识别技术。
目前指纹识别虽然是用户广泛的一种识别技术，但弊端也随之体现出来：安全性低，虽然如今破解指纹识别机不大可能了，但现在网上都有各种制作指纹膜来达到伪造身份的目的；稳定性差，如果手指受了割伤或者手指外表皮因为温度或者摩擦等原因而脱落或者手指表面沾上某种污渍，在指纹验证时就会很困难。相较之下指静脉识别很难伪造，抗干扰性好、不易受手指表面伤痕或污渍的影响，因此指静脉的准确率比较高，FRR（拒真率）小于0.01%，FAR（认假率）小于0.0001%，FTE（登录失败）为0%。因此就目前技术方面和市场方面来说指静脉识别技术运用到的识别原理作为一种新型的身份认证方式在生物特征识别中是具有较大的优越性的。
1 指静脉识别原理及技术
1.1指静脉成像原理
根据医学研究结果，每个人都有着自己独特的手指血管纹路，左手和右手之间的静脉分布也是不同的，即使是双胞胎之间的血管纹路也不一样的。由于静脉相比于动脉更接近皮肤表层，易于采集特征；况且静脉分布的曲线和分支比较繁多复杂，采集到的图案样本多，所以个人之间图像差别明显。根据这一生物特性，我们可采用近红外线照射指静脉（近红外线范围在700～1000nm之间，本系统采用了波长为850nm的近红外线，在这个范围静脉透射的部分比较少，成像较为明显），静脉的图像就会突出显示，手指肌肉和骨骼等其它部位被弱化，由此将静脉里流动血液中的血红蛋白呈现出来的图像进行特征提取。
1.2图像的采集和预处理
采用了使用比较广泛的CMOS感光器件，相较于CCD感光器件，COMS有以下几个 优点：
（1）集成度更高，所以功耗也比较低；
（2）在价格上CMOS由于结构简单所以制造成本低；
（3）在成像方面新的CMOS器件的出现提高了信噪比和影像效率，已经接近了CCD的成像质量；
（4）CMOS的光谱敏感范围在近红外线比可见光的灵敏度高达5～6倍。
根据上述分析决定使用CMOS感光器件在近红外下采集图像。
但由于使用环境中我们的图像采集成像装置会受到环境可见光的影响，会导致指静脉成像的不稳定，因此需要增加滤光片来消除可见光的干扰。一般滤光镜按照光谱的标准来区分的话有紫外滤光、可见滤光片和红外滤光片，因为我们采集指静脉图像的近红外线是采用850nm的波長，所以滤光镜选择红外滤光片。
而因为手指摆放的姿势、位置以及受到温度等其它因素的影响导致手指内部静脉收缩或者扩张，所以图像采集到还需要进一步的处理。处理过程一般都有图像感兴趣区域的裁剪、尺寸或灰度归一化、图像增强、静脉分割、位置校准、细化等操作，经过处理的图像更有利于特征的提取和图像的识别认证。可以根据实际情况的需要有选择地选取上述处理方式，好的算法会使得图像的处理更加优化，从而达到提高识别率的目的。