手靜脈身份識別技術

3．2 不匹配率(FNMR)和錯誤匹配率(FMR)
不匹配率(False Non-Match Rate，F(xiàn)NMR)定義為：

3．3 拒真率FRR和認假率FAR
在某些文獻中將FNMR與FRR，F(xiàn)AR與FMR等同了，嚴格意義上是有區(qū)別的。拒真率和認假率用于評價整個系統(tǒng)的判決錯誤情況，包含了因系統(tǒng)的判決策略而導致的匹配不成功和特征獲取不成功的組合。對基于單次嘗試的驗證系統(tǒng)，很明顯有以下公式：

式中：FTA(failure to acquire rate)為特征獲取不成功率。
3．4 等錯誤率EER(Equal Error Rate)
將判別的門限逐漸提高時，F(xiàn)AR由最高逐漸降低降低直到接近零，但同時FRR會由接近零開始逐漸增加，如圖13所示，當判別門限值達到最大(例如相似度要100％才能通過辨識)，F(xiàn)RR的值也處于最大值，F(xiàn)AR及FRR的交匯點被稱為EER(Equal Error Rate)也就是2種辨識率相同的點，該點是FRR及FAR和的最小值，將判別門限設定于ERR時會有最均衡的效能，一般會用ERR的數值大小來做為辨識系統(tǒng)性能高低的指標，ERR的值越低表示辨識系統(tǒng)的性能越好。

某些地方使用了識別率GAR(Genuine Accept Rate)的概念，表示真實的身份被識別的比率，也稱為TAR(Ture Accept Rate)，通常GAR=1-FRR。

4 目前存在的問題
基于紅外圖像的靜脈識別技術有著自身的缺陷。由于自然界中某些物質對紅外線有較強的吸收率，如碳素墨水，這使得偽造一份靜脈圖像并不難。2008年美國FBI的一份報告中公布了一些針對手靜脈識別技術的攻擊方法，通過拍攝人手的紅外照片可以繪出人手的血管圖，將繪制的血管圖貼在熱水瓶上進行注冊，然后再將繪制的血管圖貼人手上驗證通過。實際上對大多數的手靜脈識別儀用任何一幅圖片都可以注冊和驗證通過，并沒有驗證其他的生命體征，這使得作弊變得相當容易，比如某單位的考勤系統(tǒng)使用了靜脈識別系統(tǒng)，員工甲可能通過紅外拍攝方法繪出自己的手部血管圖，交給員工乙驗證代為簽到。
在實驗室和現(xiàn)場測試中還發(fā)現(xiàn)下面問題：
(1)溫差變化劇烈可能影響識別率，正常注冊成功的用戶將手放入冷水中十幾秒鐘后立即取出進行驗證發(fā)現(xiàn)通過率明顯降低；
(2)長時間生理特征變化可能影響識別率，如某個人在經過了數月的鍛煉后，血管會增粗，這都會影響到識別率；
(3)紅外吸收材料的干擾可能影響識別率，由于靜脈采集設備依賴于紅外成像，對紅外線吸收明顯的附著物可能影響識別效果，有學者還特別研究了體毛對識別的影響；
(4)雜光干擾可能影響識別率，尤其是日光強烈的地方，紅外圖像采集的質量下降，導致識別率下降；
(5)手在晃動時，可能采集到變化的圖像，對于手指靜脈識別產品，手指快速抖動的方法就可能突破他人的身份認證；
(6)不同制造商采集的用戶特征值不能通用，由于缺少行業(yè)標準，目前任何兩家的靜脈識別產品都不能通用。

5 結語
未來靜脈識別技術研究的方向有3個：
(1)針對前面提出的問題，需要研究新型的靜脈識別傳感器，研究更為理想的圖像采集裝置和圖像處理及識別算法，增強靜脈識別系統(tǒng)的識別率和易用性；
(2)針對入侵攻擊，研究積極防御的識別算法；
(3)促進國際標準的制定，為靜脈圖像制定統(tǒng)一的技術標準，允許靜脈信息在不同類型設備間傳遞。
ISO／IEC／JTC1“信息技術”聯(lián)合技術委員會于2002年成立了“生物統(tǒng)計學”分技術委員會(SC37)，其任務是研究制定身份證、護照等文件中用于身份識別的生物統(tǒng)計學標準。我們看到血管圖像已經被WG3列為標準數據格式之一。采納ISO／IEC 19794-9：2007，由信息產業(yè)部電子工業(yè)標準化研究所制訂的國標《信息技術生物特征識別數據交換格式第九部分：血管圖像數據》也將于2010年完成。作為一種生物識別技術，和其他同類技術相同，靜脈識別不可能完全解決身份識別的問題，必須走向多種生物信息的融合，不斷提高整體性能，從而實現(xiàn)全人類統(tǒng)一的身份證。目前歐洲已經在規(guī)劃統(tǒng)一身份證相應的技術綱要，初步可能實現(xiàn)包含指紋、聲紋、靜脈、虹膜和照片等信息的電子身份證，未來生物身份識別的前景非常光明。