日立制作所日前开发成功了在室外也可以使用的手指静脉认证系统。公司的研发人员说,今后,把手指头伸进一个特殊的小装置,就能轻松安全地发动汽车了,手指上的静脉,也就成了汽车的钥匙。而这种技术,在今后还有望运用在其他一些场合,取代传统锁具。
手指静脉纹路各不相同,同指纹一样很难伪造
手指静脉认证是近年来生物认证技术开辟的新领域,利用了每个人手指内部的静脉图案各不相同这一特点。如何识别每人的静脉纹路呢?原来,波长700nm~1000nm的红外光虽然很容易透过多数人体组织,但流经静脉的红血球中的血红蛋白可以充分吸收红外光。把手指放在红外LED光源下,从手指下方用摄影元件观察就可以看到静脉的影子———日立最近开发的这种系统就是利用了静脉图像的这一特点,来识别不同的人。这种识别技术有一点类似指纹识别技术,但是其误识率低于指纹认证,并且比指纹难以伪造。
用自动调整功能提高认证精确度
以前这种利用红外光识别的技术在室外使用时,阳光中含有的强红外线会带来干扰,直接导致的结果是大幅度降低认证的精确度。这次日立制作所在系统中增加了自动调整摄影元件灵敏度的功能,解决了这一问题。
公司的技术人员介绍,他们设计的这种系统不仅仅可用于发动汽车引擎时对驾驶员进行个人认证,还可以应用在家庭玄关处,识别是否居住者。“目前因为装有光学系统,整个设备相当庞大,不过希望能在厚度降至1/3等的三年后用在汽车上。”如果能做得更小,比如安装在汽车的门把手里侧,就可以用于自动识别拉住门把手者的防范系统。
不过目前的系统存在戴上手套就无法拍摄静脉图像等问题,“像手术用手套那么薄的可以认证,一般的手套还存在困难。
由于在手指静脉认证中必须使用可被血红蛋白吸收的红外线,因此周围绝对不允许有能分散红外线的物体。”公司的研发人员介绍。改变“探入式”认证方式最初开发的产品是将手指伸进认证设备中进行出入管理,产品结构是:把手指伸进一个类似盒子的装置里,上方设置LED光源照射手指,在手指下方用摄影元件拍摄静脉图像。公司当时对这样的系统设置十分满意,然而在产品销售之后,却不断接到用户反映说:“将手指放进设备中感觉不舒服,怕元件不安全或者不卫生”。出于这一原因,该公司便试图开发将光源设置在手指左右以开放手指上方空间,手指放在设备上面便可以进行认证的系统。但是如果开放上方空间,就会出现在室外阳光直射下受到强红外线干扰,无法使用的缺点。这样就无法用于室外进出管理系统与汽车。日立制作所于2004年10月推出了用于银行窗口认证本人的开放型设备,也只限在室内使用。
新产品以静脉图像周围的光量为准调节灵敏度
而为了克服以前无法在室外使用的缺陷,这一次日立制作所将阳光作为红外线的光源对设备进行了改进。阳光与以前的LED光源不同,其强度在不同的时间与场合有很大的差别。该公司通过随着阳光强度改变摄影元件灵敏度来将阳光当作光源使用。
具体地说,就是先用CMOS摄影元件测量静脉周围的光量,如果光量过大、影像不清晰就降低灵敏度,反之光量过小就提高灵敏度。灵敏度共分20级调整。这样改进之后,从相当于天空中有薄云天气的5万勒克斯,一直到自然光下不可能出现的36万勒克斯都可以进行认证。认证所需时间低于0.5秒,而认证精度与原来的设备一样。此外,他们设计出来的新产品还保留了原有的功能:在亮度小于5万勒克斯以下的环境中,会像原来一样使用LED光源照射静脉。 (fengminxing) |