手背静脉信息采集装置的.研究

《手背静脉信息采集装置的.研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、§1．1课题研究的目的和意义第一章绪论随着计算机及网络技术的高速发展，信息安全显示出前所未有的重要性。身份鉴别是保证系统安全的必要前提，在金融、国家安全、司法、电子商务、电子政务等应用领域，都需要准确的身份鉴别。身份鉴别一般可分为三类：基于特定物品、基于特定知识、基于生物特征。当前，前两类身份鉴别方法存在携带不便、容易遗失，或者由于使用过多或不当而损坏、不可读和密码易被破解等诸多问题。因此，目前广泛使用的依靠证件、个人识别号码、口令等传统方法来确认个人身份的技术面临着严峻的挑战，使生物特征识别技术成为更可靠的身份

2、鉴定方法。人们可能会遗忘或丢失他们的卡片或忘记密码，但是人们却不可能遗忘或者丢失自己的生物特征如人脸、指纹、虹膜、掌纹、静脉血管等，它也不随客观条件和主观意愿而改变，因此可用于人体的身份识别。手背静脉作为重要的身份鉴别特征，具有唯一性、稳定性、可采集性、非侵犯性等特点，非侵犯性(非接触性)的识别是身份鉴别研究与应用发展的必然趋势，与脸像、声音等非接触式的身份鉴别方法相比，人的静脉具有更高的准确性。尤其近年来，随着红外技术的发展，对人体手背血管分布的探测己越来越精确。现在指纹识别已经应用到网络信息安全领域，并取得了

3、较好的效果，如果可以把静脉识别的研究成果应用到人们生活的各个领域，包括网络信息安全领域，同样有很重要的意义。§1．2静脉识别国内外的研究现状韩国汉城大学电子工程系有一篇关于手背静脉识别算法的文献，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，文献中描述了静脉识别算法，整体主要包括三大部分：静脉图像地获取、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、阈值处理、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

4、94．88％。韩国NEXTERN公司采用泼技术自1998年以来分别研制出了4套手背静脉识别系统的产品BKl00，BK200，BK300，BK500，前3套已经陆续投入使用，BK系列产品已经是非常成熟的产品。其中以BK300系统利用红外线采集手掌静脉血管分布图，采用1：1的识别方式，采集比对响应时间为1秒，而且脱机独立工作。日本富士通公司采用手掌静脉影像识别的技术，这种技术通过红外线对人手掌皮下的静脉影像进行记录和分析，并据此进行身份验证，据文献介绍在识别人数不足1000人时，未出差错。2006年三菱电机开发出了用

5、于静脉认证的CMOS相机模块“KVS一00t”，并在“MITSUMISHOW2006”展上进行展示。“其它公司使用的是1／4英寸～1／3英寸的CMOS传感器”，通过采用1／6英寸CMOS传感器，实现了业界最小的外形尺寸。可以15帧／秒的速率进行拍摄。该相机模块设置3个发出880nm近红外光的LED，利用透过手指的光线进行拍摄，然后对拍摄图像进行修正后，即可显示出良好的静脉图案。英国的DavidOswaldClayden98年在美国专利上发表过一篇专利，介绍了静脉采集的方法，手握住一固定拉手上来固定手背的位置，在其

6、上方有一对固定的带通滤光片和一个摄像机，通过四个红外光源照射的光线，提取手背静脉图像。通过相关算法，可以简易地实现认证。美国田纳西大学的AhmedM．Badawi在论文中提到用一个CCD视频摄像头来采集血管的图像，CCD物镜端装有红外滤光片以避免可见光到达传感器，来构建一个手部静脉的纯红外图像，并且通过电脑转化为数字图像，以便于处理和存储。南洋理工大学计算机工程学院的LingyuWang和GrahamLeedham在论文中提到，静脉隐藏在皮肤下面，通常我们肉眼以及其它的可见光检测系统是不可见的。人体的浅表静脉的温

7、度比周围组织的温度要高，因此，通过一个热摄像机获取手背静脉的图像。在这项工作中，使用了一个NEC热跟踪仪来获取手背图像。该论文所提出的系统包含五个独立的处理阶段：手部图像获取、图像增强、静脉图像分割、结构化以及匹配。在国内，清华大学精密仪器与机械学院有一篇文章发表在清华大学学报上，该文章中提到了利用自主设计的近红外血管图像采集仪提取血管造影的原始图像，然后对采集的图像作归一化和增强处理，以及进行特征提取和特征匹配算法研究。文中给出了65个小范围样本的匹配试验结果，在拒真率为4．6％条件下，误识率为0。哈尔滨工程大

8、学的丁宇航、袁智、陈建勋等人也进行了一系列研究，并取得了一些成果。丁宇航在论文中使用美光的MT9V011P11STC的CMOS传感器对手背静脉图像进行采集，使用CYPRESS公司的CY7C68013作为USB接口地控制芯片。对100多个手背进行采集，每个手背采集了5次，共采集了500幅静脉图像。袁智论文中研制了一台手指静脉采集装置，试验了不同波长的红外光源，为了增加图像的