基于手指静脉的3D生物识别认证几乎是不可能的

生物特征认证使用独特的解剖特征(例如指纹或面部特征)来验证一个人的身份，它正逐渐取代传统的密码来访问从智能手机到执法系统的所有内容。使用手指静脉的3D图像的新开发方法可以大大提高这种身份验证的安全性。

纽约州立大学布法罗分校的研究组负责人夏军说：“我们开发的3-D手指静脉生物特征认证方法可以实现以前无法实现的特异性和反欺骗水平。” “由于没有两个人具有完全相同的3D静脉模式，因此，伪造静脉生物特征认证将需要创建一个人的手指静脉的精确3D副本，这基本上是不可能的。”

在光学协会(OSA)的《应用光学》杂志上，研究人员描述了他们的新方法，这是首次将光声层析成像技术用于3-D手指静脉生物特征认证。对人的方法测试表明，它可以在99%的时间内正确接受或拒绝身份。

NEC Laboratories America，Inc.的研究小组成员Giovanni Milione说：“由于大流行，现在许多工作和服务都可以远程执行。由于我们的技术可以检测3D隐形特征，因此可以用来支持更好的身份验证技术，以保护人员数据和敏感文档。”

添加深度信息

尽管已经开发了其他基于手指静脉的生物特征认证方法，但它们都基于二维图像。通过增加3D图像的深度，可以使伪造身份更加困难，并且使该技术接受错误的人或拒绝正确的人的可能性降低，从而提高了安全性。

为了使用人的手指上的静脉完成3-D生物特征认证，研究人员转向了光声层析成像技术，该技术将光和声结合在一起。首先，来自激光的光用于照亮手指。如果光线打到静脉，它发出的声音与格栅在第一次点燃时发出“ po”声的方式几乎相同。然后，系统使用超声波检测器检测到该声音，并使用该声音重建静脉的3D图像。

夏说：“由于成像系统体积大，视野小以及手的位置不便，使用光声层析成像技术进行3-D手指静脉生物特征认证一直是一个挑战。” “我们通过更好地结合光束和声束以及定制换能器以改善成像视野，解决了新系统设计中的这些问题。”

设计实用的系统

为了更好地将光照明和声学检测集成在一起，研究人员制造了一种新型的光和声束合成器。他们还设计了一个成像窗口，类似于全尺寸指纹扫描仪，该窗口可以将手自然地放在平台上。另一个重要的发展是计算机科学与工程系的徐文耀开发的一种新的匹配算法，该算法可以进行生物特征识别和3-D空间中的特征匹配。

研究人员通过对四个左手指和四个右手指进行成像，用36个人测试了他们的新系统。测试表明，该方法不仅可行而且准确，尤其是在使用多个手指的情况下。

Milione说：“我们预想这种技术将用于要求高度安全的关键设施中，例如银行和基地。” “随着进一步的小型化，3-D静脉认证还可以用于个人电子产品中，或者与2-D指纹结合进行两因素认证。”

研究人员正在努力使该系统变得更小，并将成像时间减少到不到一秒钟。他们指出，由于已经开发了可在智能手机中使用的超声系统，因此应该有可能在智能手机中实现光声系统。这可以使便携式或可穿戴系统实时执行生物特征认证。