基本信息
- 项目名称：
- 掌静脉与人脸双模态生物识别仪
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 随着计算机和通信技术的高速发展，自动身份识别技术在人们的日常生活中起着越来越重要的作用。本作品将掌静脉识别与人脸识别两种生物特征识别技术相融合，设计一种新型的非接触式身份识别设备。该设备兼具掌静脉识别的活体检测特性和人脸识别的易操作特性，是一种高质量、高性能、高安全度的双模态生物识别设备，可广泛应用于煤矿安全生产、银行、政府部门等身份识别要求较高的领域。
- 详细介绍：
- 随着计算机和通信技术的高速发展，自动身份识别技术在人们的日常生活中起着越来越重要的作用。传统的身份识别技术，如：密码验证，磁卡识别，印章等方式都有着易被复制盗用的缺点，存在着较大的安全隐患。生物特征识别作为一项利用人类特有的生理特征(如指纹、人脸、虹膜、静脉、视网膜等)或行为特征(如签名、声音、步态等)进行身份识别的技术，具有高可靠性、高稳定性，但单一的生物特征识别都有着各自缺陷。本作品将掌静脉识别与人脸识别两种生物特征识别技术相融合，设计一种新型的非接触式身份识别设备。该设备兼具掌静脉识别的活体检测特性和人脸识别的易操作特性，是一种高质量、高性能、高安全度的双模态生物识别设备，可广泛应用于煤矿安全生产、银行、政府部门等身份识别要求较高的领域。煤矿领域的安全生产问题一直是热门话题，本设备可用于煤矿安全生产，通过掌静脉和人脸双模态生物识别技术，确保煤矿人员身份的准确性，避免当前煤矿人员的身份考勤出现代考勤等现象。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 发明目的和思路：近年来煤矿频发事故，而每次事故发生后，井下实际作业人数和下井人数记录经常出现不对应的情况，给矿难发生后的搜救工作带来极大的困难。尽管自动身份识别技术得到了广泛的应用，诸如射频识别技术、指纹识别技术、虹膜识别技术等，但这些技术存在一些不足之处。本作品试图将掌静脉识别与人脸识别两种生物特征识别技术相融合，设计一种新型的非接触式身份识别设备，兼具掌静脉识别的活体检测特性和人脸识别的易操作特性，从而达到更好的身份识别效果，可广泛应用于煤矿安全生产、银行、政府部门等身份识别要求较高的领域。创新点：1）将掌静脉与人脸两种生物识别技术结合，为识别的可靠性和安全性提供双重保障。2）硬件系统实现方面，各模块独立并行处理，提高计算处理速度和实时性。3）生物活体检测技术用于煤矿安全领域。3、作品设计和技术关键和主要技术指标：主要分为硬件结构搭建和软件功能实现两个部分。硬件结构搭建部分采用了并行处理的思想，各模块独立并行处理，提高计算处理速度和实时性；软件功能实现主要包括人脸识别、掌静脉识别以及将两者进行有效的融合，涉及用于人脸和掌静脉识别多种算法的融合和后期两者决策层融合技术。主要技术指标：1）多种算法融合，用于人脸和掌静脉识别；2）设计一套切实可行的人体生物识别设备，并申请相关专利
科学性、先进性
- 作品的科学性：本作品的科学性体现在利用生物特征作为人员身份识别，取人脸识别直观性、易接受性和掌静脉识别活体检测、永久不变性的优点于一体，通过图像采集设备采集人脸和掌静脉图像进行图像处理利用算法进行对比获取人员身份信息。 作品的先进性：本作品的先进性体现在将掌静脉识别与人脸识别两种生物特征识别技术相融合用于非接触式身份识别，该方法弥补了现有密码验证，磁卡识别，印章等方式的身份识别易被复制盗用的缺点，同时区别于现有一般单一的生物特征识别技术，作品兼具掌静脉识别的活体检测特性和人脸识别的易操作特性，两者融合达到高质量、高性能、高安全度的身份识别。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 技术支持
作品可展示的形式
- 实物；现场演示；图片；样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 作品的技术特点：本作品采用掌静脉与人脸相融合的识别技术，并提供多种功能供选择，用户可自行通过触摸屏界面采集识别且用户不会产生抵触感，结构新颖合理，经济效益好。作品的使用范围：应用于对实时性、可靠性、安全性要求较高的场所，如国家安全机构，政府机关、企事业单位的资料室和档案库等安全防范系统;以及煤矿自动化领域内对人员身份的核实等领域。经济效益预测：本作品除了可应用于煤矿领域，更可以用于减少目前困扰众多国家的信用卡盗用案件等安全事件，为国家及个人财产提供安全保障，作品可广泛应用于各行各业的身份安全检查，具有良好的市场前景。
同类课题研究水平概述
- 目前，国内外对于静脉识别技术和人脸识别技术分别都有相关的理论研究，但对于两者的融合和综合利用还没有较多的理论成果和实践成果。 静脉识别的理论研究：清华大学的林喜荣副教授在2003年提出了关于人体手背血管图像的特征提取及匹配的算法。哈尔滨工程大学的王科俊教授曾发表了一篇有关静脉识别方法的文章，采用“图像标准化——图像阈值处理与滤波去噪——细化与特征提取方法”的算法流程，以闭值图像法对静脉图像进行了阈值处理。同济大学的张晋阳、张憋晰副教授在发表的《手背静脉图像骨架特征提取的算法》一文中，提出了“静脉图像预增强算法——去除增强后造成的噪声块——采用快速细化法进行静脉图像的细化——对细化后产生的毛刺进行去除”这一图像处理步骤，实验结果表明此方法成功地提取出了静脉骨架的特性，但其不足之处是由于处理步骤过长，增加了图像的识别时间，严重降低了识别效率。人脸识别的理论研究：国外的研究比较多，其中比较著名的有MIT,CMU,Cornell和Rockfeller等，MPEG标准组织也已经建立了专门的人脸识别草案小组。国际上发表的相关论文数量也大幅度增长，每年都有大量关于人脸识别的论文。国内对人脸识别领域的研究起步较国外晚，但近十年来呈现飞速发展。目前国内大部分高校有人从事人脸识别相关的研究，其中技术比较先进的有中科院自动化所、清华大学、浙江大学等。在已形成的产品方面，韩国的BK公司与东京保全机器开发公司I.d.technica合作成功开发完成了一种以手背辨认本人的保全系统。日本东京三菱银行推出了以静脉作为认证的取款卡和自动取款机，日本的富士通公司的手掌静脉识别仪已经面向市场销售。在国内，深圳市中电视讯有限公司开发出了新一代生物识别系统Bioguard人体手背静脉生物识别产品。在人脸识别产品方面，中科院自主研制的人脸识别考勤机已经用于奥运会身份识别检测。
