手靜脈身份識(shí)別技術(shù)

3．2 不匹配率(FNMR)和錯(cuò)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(rèn)假率FAR
在某些文獻(xiàn)中將FNMR與FRR，F(xiàn)AR與FMR等同了，嚴(yán)格意義上是有區(qū)別的。拒真率和認(rèn)假率用于評(píng)價(jià)整個(gè)系統(tǒng)的判決錯(cuò)誤情況，包含了因系統(tǒng)的判決策略而導(dǎo)致的匹配不成功和特征獲取不成功的組合。對(duì)基于單次嘗試的驗(yàn)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(cuò)誤率EER(Equal Error Rate)
將判別的門限逐漸提高時(shí)，F(xiàn)AR由最高逐漸降低降低直到接近零，但同時(shí)FRR會(huì)由接近零開始逐漸增加，如圖13所示，當(dāng)判別門限值達(dá)到最大(例如相似度要100％才能通過辨識(shí))，F(xiàn)RR的值也處于最大值，F(xiàn)AR及FRR的交匯點(diǎn)被稱為EER(Equal Error Rate)也就是2種辨識(shí)率相同的點(diǎn)，該點(diǎn)是FRR及FAR和的最小值，將判別門限設(shè)定于ERR時(shí)會(huì)有最均衡的效能，一般會(huì)用ERR的數(shù)值大小來做為辨識(shí)系統(tǒng)性能高低的指標(biāo)，ERR的值越低表示辨識(shí)系統(tǒng)的性能越好。

某些地方使用了識(shí)別率GAR(Genuine Accept Rate)的概念，表示真實(shí)的身份被識(shí)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(shí)別技術(shù)有著自身的缺陷。由于自然界中某些物質(zhì)對(duì)紅外線有較強(qiáng)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(guó)FBI的一份報(bào)告中公布了一些針對(duì)手靜脈識(shí)別技術(shù)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(jìn)行注冊(cè)，然后再將繪制的血管圖貼人手上驗(yàn)證通過。實(shí)際上對(duì)大多數(shù)的手靜脈識(shí)別儀用任何一幅圖片都可以注冊(cè)和驗(yàn)證通過，并沒有驗(yàn)證其他的生命體征，這使得作弊變得相當(dāng)容易，比如某單位的考勤系統(tǒng)使用了靜脈識(shí)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(yàn)證代為簽到。
在實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中還發(fā)現(xiàn)下面問題：
(1)溫差變化劇烈可能影響識(shí)別率，正常注冊(cè)成功的用戶將手放入冷水中十幾秒鐘后立即取出進(jìn)行驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)通過率明顯降低；
(2)長(zhǎng)時(shí)間生理特征變化可能影響識(shí)別率，如某個(gè)人在經(jīng)過了數(shù)月的鍛煉后，血管會(huì)增粗，這都會(huì)影響到識(shí)別率；
(3)紅外吸收材料的干擾可能影響識(shí)別率，由于靜脈采集設(shè)備依賴于紅外成像，對(duì)紅外線吸收明顯的附著物可能影響識(shí)別效果，有學(xué)者還特別研究了體毛對(duì)識(shí)別的影響；
(4)雜光干擾可能影響識(shí)別率，尤其是日光強(qiáng)烈的地方，紅外圖像采集的質(zhì)量下降，導(dǎo)致識(shí)別率下降；
(5)手在晃動(dòng)時(shí)，可能采集到變化的圖像，對(duì)于手指靜脈識(shí)別產(chǎn)品，手指快速抖動(dòng)的方法就可能突破他人的身份認(rèn)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(biāo)準(zhǔn)，目前任何兩家的靜脈識(shí)別產(chǎn)品都不能通用。

5 結(jié)語(yǔ)
未來靜脈識(shí)別技術(shù)研究的方向有3個(gè)：
(1)針對(duì)前面提出的問題，需要研究新型的靜脈識(shí)別傳感器，研究更為理想的圖像采集裝置和圖像處理及識(shí)別算法，增強(qiáng)靜脈識(shí)別系統(tǒng)的識(shí)別率和易用性；
(2)針對(duì)入侵攻擊，研究積極防御的識(shí)別算法；
(3)促進(jìn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定，為靜脈圖像制定統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，允許靜脈信息在不同類型設(shè)備間傳遞。
ISO／IEC／JTC1“信息技術(shù)”聯(lián)合技術(shù)委員會(huì)于2002年成立了“生物統(tǒng)計(jì)學(xué)”分技術(shù)委員會(huì)(SC37)，其任務(wù)是研究制定身份證、護(hù)照等文件中用于身份識(shí)別的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。我們看到血管圖像已經(jīng)被WG3列為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式之一。采納ISO／IEC 19794-9：2007，由信息產(chǎn)業(yè)部電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究所制訂的國(guó)標(biāo)《信息技術(shù)生物特征識(shí)別數(shù)據(jù)交換格式第九部分：血管圖像數(shù)據(jù)》也將于2010年完成。作為一種生物識(shí)別技術(shù)，和其他同類技術(shù)相同，靜脈識(shí)別不可能完全解決身份識(shí)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(shí)現(xiàn)全人類統(tǒng)一的身份證。目前歐洲已經(jīng)在規(guī)劃統(tǒng)一身份證相應(yīng)的技術(shù)綱要，初步可能實(shí)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(shí)別的前景非常光明。