導(dǎo)讀
指紋識別、人臉識別、指靜脈識別是當(dāng)前最為常見的生物識別技術(shù)。隨著萬能指紋、人臉照片被盜、人臉信息隱私、指紋缺失等其他生物識別技術(shù)問題的出現(xiàn)，指靜脈識別技術(shù)因具有優(yōu)越的高安全性、高便捷性，正得到大眾青睞并廣泛應(yīng)用。
在2019年，指靜脈識別技術(shù)在支付、安防、地鐵、門鎖、消費(fèi)電子等領(lǐng)域均有創(chuàng)新性的應(yīng)用，如日立制作所和東芝推出「刷手指」支付服務(wù)、廣州地鐵推出指靜脈識別過閘機(jī)、格力推出指靜脈智能鎖、小米有品上架多親指靜脈識別私密箱等。
本文將從技術(shù)原理、發(fā)展歷程及門鎖領(lǐng)域應(yīng)用三個方面對當(dāng)前最火熱的指靜脈識別進(jìn)行深度解析。
指靜脈識別：全球唯一產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的第二代生物識別技術(shù)、真正的活體識別技術(shù)
指靜脈識別是通過近紅外光對手指進(jìn)行照射，流動血液中的血紅素吸收了近紅外光后，獲得清晰手指靜脈圖像，再使用特定的算法從圖像中提取出特征值，識別時將提取的特征值數(shù)據(jù)與存儲的特征值數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，給出識別比對的結(jié)果，從而達(dá)到身份識別的功能。
手指靜脈特征與人臉、指紋等其他生物特征相比，有以下幾大特點(diǎn)：
1、穩(wěn)定：手指靜脈是人體最穩(wěn)定的生物特征之一，同一個人的手指靜脈分布特征在成年之后終身不變。
2、唯一：兩個人手指靜脈結(jié)構(gòu)相同的幾率是34億分之一，即使是具有相同DNA的同卵雙胞胎的手指靜脈形態(tài)也不相同。
3、難獲?。菏种胳o脈分布在皮膚之下，形狀錯綜復(fù)雜，難以竊取，而且指靜脈識別是基于活體手指中的血紅素能夠吸收近紅外光才形成靜脈圖像。
4、必須活體獲?。喝绻种该撾x人體后，靜脈血管中的血液特性會發(fā)生變化，致使無法獲取靜脈圖像并通過靜脈識別設(shè)備的驗(yàn)證。
因此，相比于人臉識別、指紋識別，指靜脈識別具有活體識別、體內(nèi)特征不可復(fù)制、唯一穩(wěn)定、無法破解等特點(diǎn)，是人工智能時代最安全、最精準(zhǔn)的生物識別技術(shù)。
指靜脈識別的“前世今生”
從時間維度看，指靜脈識別技術(shù)的發(fā)展可分為思想萌芽期（1983-1996年）、技術(shù)初創(chuàng)期（1997-2007年）、技術(shù)成長期（2008-2014年）、應(yīng)用爆發(fā)期（2015年至今）4個階段。
1983年，柯達(dá)公司的Joseph Rice發(fā)明了手背靜脈特征識別技術(shù)，并在1987年獲得世界范圍內(nèi)指靜脈識別技術(shù)的第一個專利。
1992年，日本北海道的K.Shimizu提出，可以將人體手內(nèi)血管紅外成像作為身份識別依據(jù)。
1997年，韓國BK System公司發(fā)布亞洲第一個手背靜脈識別的商用產(chǎn)品BK-100。
2003年，中國學(xué)者開始研究指靜脈識別技術(shù)，《清華大學(xué)學(xué)報》報道了該校利用自行設(shè)計的近紅外血管圖像采集儀提取血管的原始圖像及識別結(jié)果。
進(jìn)入21世紀(jì)，日本國內(nèi)采用指靜脈識別技術(shù)應(yīng)用在銀行ATM中，指靜脈識別技術(shù)在日本金融行業(yè)的市場占有率達(dá)到70%。
2008年，日立指靜脈識別產(chǎn)品引入國內(nèi)，正式啟動中國指靜脈識別應(yīng)用市場。同年，微盾科技的聯(lián)合創(chuàng)始人陳建昌開始以實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)的模式研發(fā)指靜脈識別技術(shù)，成為國內(nèi)最早系統(tǒng)化、規(guī)范化開展指靜脈識別研發(fā)的團(tuán)隊(duì)。
2012年，由中國科學(xué)學(xué)院自動化研究所發(fā)起的國家生物識別產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟成立，為指靜脈識別的產(chǎn)學(xué)研合作帶來良機(jī)。
2016年，微盾科技推出首個可在門鎖上應(yīng)用的指靜脈雙測光模塊WDH-320，正式將指靜脈識別技術(shù)引入智能門鎖行業(yè)，開創(chuàng)指靜脈鎖元年。同年，GB/T 33135-2016《信息技術(shù)指靜脈識別系統(tǒng)指靜脈采集設(shè)備通用規(guī)范》正式實(shí)施。
2018年，GB/T 35742-2017《公共安全指靜脈識別應(yīng)用圖像技術(shù)要求》、GB/T 35676-2017《公共安全指靜脈識別應(yīng)用算法識別性能評測方法》正式實(shí)施。
2019年，全國信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會生物特征識別分技術(shù)委員會靜脈識別工作組籌備會成立。
同年，指靜脈識別在多個領(lǐng)域有更深度的應(yīng)用。
2019年3月，日立制作所和東芝將推出「刷手指」支付服務(wù)。該服務(wù)利用了日立的手指靜脈生物體認(rèn)證技術(shù)和東芝的POS終端。將于5月啟動實(shí)證試驗(yàn)，力爭2020年達(dá)到實(shí)用水平。
2019年3月，被稱為全球三大消費(fèi)電子展之一的“2019年AWE中國家電消費(fèi)電子展”上，格力推出了歷經(jīng)2年研發(fā)的指靜脈鎖。
2019年9月，廣州地鐵與佳都科技聯(lián)合推出的廣州地鐵A.I.智慧車站示范站，在全球首次推出指靜脈閘機(jī)，從此大家可以刷手指坐地鐵。
2019年11月，小米有品上線指靜脈識別私密箱產(chǎn)品，成功將指靜脈識別融入智能家居場景。
目前除了中國外，其他國家均未出現(xiàn)指靜脈鎖、指靜脈地鐵等應(yīng)用案例，而格力指靜脈鎖和廣州地鐵指靜脈閘機(jī)的指靜脈識別技術(shù)，均由國內(nèi)領(lǐng)先指靜脈廠家—微盾科技提供，這也證明，中國指靜脈識別技術(shù)已經(jīng)逐步與國際水平并駕前驅(qū)，并在諸多應(yīng)用領(lǐng)域領(lǐng)先全球。
指靜脈識別技術(shù)在智能門鎖行業(yè)的發(fā)展
智能門鎖從出現(xiàn)至今共經(jīng)歷了五代演化：2009年第一代單機(jī)版、2010年第二代屏幕版、2011年第三代短信版、2015年第四代聯(lián)網(wǎng)版、直至2017年第五代物聯(lián)網(wǎng)版。
目前的智能門鎖在識別技術(shù)上除可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的密碼、刷卡開鎖外，更可結(jié)合生物識別技術(shù)實(shí)現(xiàn)指靜脈識別方式開鎖。具備更豐富和便捷的遠(yuǎn)程和管理功能，實(shí)現(xiàn)家居場景的設(shè)備聯(lián)動和安防保護(hù)。
指靜脈智能門鎖是目前所有技術(shù)中相對而言最為安全及穩(wěn)定的生物識別技術(shù)，在高度安全性和使用便捷性上遠(yuǎn)勝于其它生物識別技術(shù)。這種配合了活體檢測、圖像處理、特征點(diǎn)提取、深度學(xué)習(xí)進(jìn)行比對檢索的技術(shù)。
2016年，微盾科技研發(fā)出了一款小型化、低功率、可用于指靜脈鎖的雙測光指靜脈模塊WDH-320，WDH-320產(chǎn)品的問世，解決了指靜脈技術(shù)在門鎖應(yīng)用鎖面臨的體積、功耗、打光方式的問題。從而開啟了國內(nèi)指靜脈鎖元年。
指靜脈模塊包含芯片控制處理單元、紅外線發(fā)射單元、攝像模組三大部分，日立最初的指靜脈模塊為上打光方式，紅外線從上方發(fā)出，模塊造型呈現(xiàn)U字型的半開放式，不利于終端產(chǎn)品的嵌入與工業(yè)設(shè)計。經(jīng)過技術(shù)改良的鎖模塊將上打光方式升級為雙測光方式，紅外線轉(zhuǎn)變?yōu)閺膬蓚?cè)發(fā)出，模塊造型從半開放式轉(zhuǎn)變?yōu)殚_放式，極大地拓展了指靜脈模塊的應(yīng)用場景。
伴隨著指靜脈識別技術(shù)在智能門鎖領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，指靜脈識別技術(shù)已廣泛應(yīng)用于諸多商用和民用領(lǐng)域，包括軍方、司法、金融、社保、醫(yī)療、安防、體育健身、教育、智能家居等，廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域也體現(xiàn)了指靜脈識別技術(shù)的巨大發(fā)展?jié)摿εc應(yīng)用空間。
在AI和生物識別技術(shù)快速發(fā)展的時代下，筆者相信，2020年將會有更多的應(yīng)用場景出現(xiàn)，指靜脈識別技術(shù)也必將成為未來十年最具前景的智慧安防生物識別技術(shù)之一。
