掌靜脈圖像采集裝置設(shè)計(jì)-展示頁(yè)
2025-07-23 15:19本頁(yè)面
【正文】 像進(jìn)行圖像去噪、圖像增強(qiáng)等預(yù)處理后提取靜脈特征，將這些特征作為樣本進(jìn)行匹配識(shí)別完成身份鑒定。（3）進(jìn)行掌靜脈圖像采集裝置的詳細(xì)設(shè)計(jì)。（2）介紹掌靜脈圖像采集原理和近紅外散射光測(cè)量物質(zhì)吸收和散射系數(shù)的原理。靜脈識(shí)別是近年發(fā)展起來(lái)的一種新型的身份識(shí)別技術(shù)，研究機(jī)構(gòu)和人員還不太多，其中的手掌靜脈身份識(shí)別技術(shù)是模式識(shí)別領(lǐng)域的前沿課題，目前，有關(guān)這一課題的論文及研究成果展示相對(duì)于其他生物特征識(shí)別技術(shù)的研究數(shù)量是較少的，尤其國(guó)內(nèi)的研究很少。圖14 索尼公司手指靜脈識(shí)別器L1IdentitySolutions公司推出一種新的基于手指靜脈識(shí)別技術(shù)的門(mén)禁解決方案4GFingerVeinStations。該識(shí)別器使用Mofiria識(shí)別技術(shù)，基于不同人、不同手指的靜脈分布圖案各不相同進(jìn)行身份識(shí)別，如圖 14所示。圖12 富士通手掌靜脈圖像采集裝置2007年香港理工大學(xué)張大鵬教授申請(qǐng)了“在線掌紋、手掌靜脈圖像身份識(shí)別方法及其采集儀”專(zhuān)利，這是國(guó)內(nèi)焦躁的將掌紋和掌靜脈圖像融合采集識(shí)別裝置如圖13所示。該系列產(chǎn)品的退出將靜脈識(shí)別技術(shù)引領(lǐng)到一個(gè)新的高度，其具有非接觸拍攝、適應(yīng)能力強(qiáng)、精度高等特點(diǎn)，如圖12所示。2005年6月，日立制作所發(fā)明了靜脈認(rèn)證裝置，并為其申請(qǐng)專(zhuān)利，如圖11所示。2000年，M. Kono等在日本日立公司的資助下，率先研制出手指靜脈近紅外采集裝置及識(shí)別系統(tǒng)，采集到了高質(zhì)量的手指靜脈圖像，而后，日立公司一直致力于該方面的研究，設(shè)計(jì)出了實(shí)用的手指靜脈識(shí)別系統(tǒng)。1997年，韓國(guó)BK System公司發(fā)布了亞洲第一個(gè)商用手背靜脈識(shí)別產(chǎn)品BK100，在此基礎(chǔ)上推出的靜脈識(shí)別產(chǎn)品VPII被成功應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)、銀行和醫(yī)院等?；陟o脈特征的生物識(shí)別產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。清華大學(xué)精密測(cè)試技術(shù)及儀器實(shí)驗(yàn)室的林喜榮等人主要研究人體手背靜脈圖像的特征提取以及匹配；哈爾濱工程大學(xué)的王科俊等人提出了一種新的手背靜脈圖像閾值分割方法；上海理工大學(xué)的張會(huì)林等人提出了一種對(duì)手掌靜脈圖像增強(qiáng)處理的算法(對(duì)圖像先后經(jīng)方向微分直方圖法二值化、中值濾波、二值圖像細(xì)化以及細(xì)化后的修復(fù)等增強(qiáng)處理工作)；吉林大學(xué)的韓笑等人提出一種新的手背靜脈圖像的特征提取及匹配算法，主要采用改進(jìn)的有限脊波變換(AFRIT)及有限的Radon 變換(FRAT)對(duì)手背靜脈圖像進(jìn)行特征提取及匹配，并取得了明顯的效果。美國(guó)的Tennessee大學(xué)的Ahmed M. Badaw等人首先提出先用55的中值濾波手背靜脈圖像進(jìn)行預(yù)處理，其次用二值化的方法提取手背靜脈，最后用逐點(diǎn)像素比對(duì)法進(jìn)行手背靜脈特征匹配。澳大利亞Edith Crown大學(xué)的J. M. Cross等人，將手背靜脈圖像用傳統(tǒng)的圖像二值化、靜脈血管圖像細(xì)化、靜脈紋線的斷點(diǎn)修復(fù)等一系列圖像處理方法來(lái)提取手背靜脈特征。日本Keio 大學(xué)應(yīng)用物理系的Toshiyuki Tanaka等人提出了一種“Phase only correlation”的方法對(duì)圖像進(jìn)行特征提取。為了達(dá)到提高手掌靜脈圖像的成像質(zhì)量，易于手掌靜脈圖像預(yù)處理，提高系統(tǒng)識(shí)別率的目的，本文主要對(duì)手掌靜脈圖像采集系統(tǒng)進(jìn)行研究，包括采集方式選取和研究、靜脈成像原理、光源選取與設(shè)計(jì)部分、鏡頭選擇部分、傳感器選擇部分等等。手掌靜脈相較于指靜脈，擁有的更多的特征信息，準(zhǔn)確率較高，相對(duì)的安全性比指靜脈識(shí)別更高；相比較于手背靜脈識(shí)別，手掌靜脈特征受活體血液流量增減影響比較少，并且手掌靜脈位于皮下較深，網(wǎng)絡(luò)較為復(fù)雜，信息量更豐富，更難偽造，相對(duì)的識(shí)別率和安全性更高，另外手掌靜脈特征很容易實(shí)現(xiàn)與掌紋特征相融合進(jìn)行識(shí)別，提高識(shí)別精度。靜脈識(shí)別技術(shù)作為一種新型的生物特征識(shí)別技術(shù)，它的識(shí)別方式是非接觸式的，且人的靜脈血管結(jié)構(gòu)基本不會(huì)改變，更難偽造和模仿，因此基于靜脈結(jié)構(gòu)的生物特征識(shí)別技術(shù)在識(shí)別方面與其它生物特征相比具有一些獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，包括：很強(qiáng)的普遍性和唯一性、使用方位廣、用戶接受度好、很難偽造和模仿、較高的識(shí)別率等。并且醫(yī)學(xué)研究表明，人的靜脈血管結(jié)構(gòu)千差萬(wàn)別，沒(méi)有任何兩個(gè)人靜脈結(jié)構(gòu)是完全相同的，即靜脈血管結(jié)構(gòu)具有唯一性。靜脈識(shí)別技術(shù)是一種新型的身份識(shí)別方法。通過(guò)對(duì)以上幾種生物識(shí)別技術(shù)的比較，發(fā)現(xiàn)靜脈識(shí)別具有很多的優(yōu)勢(shì)，包括識(shí)別率高、可進(jìn)行非接觸式采集、活體識(shí)別無(wú)法進(jìn)行偽造、存在于手掌內(nèi)部，屬于內(nèi)部特征，不易竊取等優(yōu)勢(shì)。但識(shí)別系統(tǒng)對(duì)硬件要求高，存在被復(fù)制的安全隱患；（5）靜脈識(shí)別，靜脈識(shí)別是通過(guò)近紅外光照射手指、手背、手掌利用圖像傳感器獲取靜脈分布圖像進(jìn)行匹配識(shí)別的一種生物識(shí)別技術(shù)。在所有生物識(shí)別技術(shù)中，該方法錯(cuò)誤率最低，但是目前市場(chǎng)上虹膜識(shí)別設(shè)備昂貴，日常生活應(yīng)用較少；（4）掌紋識(shí)別，掌紋識(shí)別是利用掌紋的紋線特征、點(diǎn)特征、紋理特征、集合特征來(lái)進(jìn)行匹配識(shí)別的一種生物識(shí)別技術(shù)。然而人臉?biāo)幍那闆r復(fù)雜多變，使得人臉識(shí)別方式的魯棒性受到一定的影響，識(shí)別率不夠理想；（2）指紋識(shí)別，指紋識(shí)別是通過(guò)獲取識(shí)別對(duì)象的指紋來(lái)進(jìn)行匹配識(shí)別的，其歷史悠久、識(shí)別技術(shù)成熟、采集設(shè)備小巧、裝置成本低，是目前應(yīng)用最廣泛的生物特征識(shí)別技術(shù)。下面介紹常見(jiàn)的幾種生物識(shí)別技術(shù)。目前，生物特征識(shí)別技術(shù)已廣泛應(yīng)用于很多場(chǎng)合，包括醫(yī)院、軍隊(duì)、ATM機(jī)、機(jī)場(chǎng)登記、網(wǎng)絡(luò)登錄和上班考勤、門(mén)禁等場(chǎng)所。生物識(shí)別技術(shù)是指利用人體所固有的生理特征或行為特征，通過(guò)傳感器技術(shù)、圖像處理技術(shù)、模式識(shí)別等技術(shù)，來(lái)進(jìn)行人體身份鑒定的技術(shù)。傳統(tǒng)的身份驗(yàn)
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