手指认证:手指一放汽车就启动
2004-11-11 09:00:36
来源:日经BP社
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。
手指静脉认证是利用了每个人手指内部的静脉图案各不相同这一特点的生物认证技术,其原理是波长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——上述系统就是利用了静脉图像的这一特点来识别不同的人。由于手指表面处于干燥状态下也可以进行识别,因此其误识率低于指纹认证,并且与指纹认证不同的是很难伪造。
不过以前在室外使用时,阳光中含有的强红外线会带来干扰,大幅降低认证精确度。此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。
该系统可用于发动汽车引擎时对驾驶员进行个人认证、在家庭玄关处识别是否居住者的防犯系统等。“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。”(该公司汽车系统集团第一事业本部EMS事业部第二电子设计部部长石川人志)
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犯系统。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,“象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。”
“人们对于将手指伸进设备存在心理抵触”
日立制作所最初开发的产品是将手指伸进认证设备中进行出入管理,已2003年9月开始销售。产品结构是: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。然而,不断接到用户反映说:“将手指放进设备中感觉不舒服”。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无法使用的缺点。具体来说,在相当于薄云天气的5万勒克斯以上的照明度下,基本上无法进行认证,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。
以静脉图像周围的光量为准调节灵敏度
这一次日立制作所将阳光做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。
具体的说,就是先用CMOS型固体摄影元件测量静脉图像周围的光量,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。“数码相机的灵敏度调节功能AGC(自动增益控制)的机制非常简单,就是把整个像素的信号强度在一定加权下的积分值当做光量来调节灵敏度。我们的产品不能使用这么简单的机制,因为静脉图像如果偏向画面的某一部分,静脉图像周围的光量与AGC测量的光量就会出现很大的偏差。在新开发的设备中,我们使用图像识别技术来定位静脉图像的位置,只提取图像周围的光量”(该公司中央研究所智能系统研究部研究主任宫武孝文)。
这样改进之后,从相当于薄云的5万勒克斯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,认证精度与原来的设备一样。此外在亮度小于5万勒克斯以下的环境中,会象原来一样使用LED光源照射静脉。
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