掌靜脈識別技術(shù)在軌道交通中的應(yīng)用探討及趨勢展望

文/陳彤

城市軌道交通的建設(shè)與發(fā)展譜寫了新中國成立以來國家綜合國力、城市經(jīng)濟(jì)實(shí)力、人民生活水平及現(xiàn)代化城市發(fā)展的光輝篇章。城軌交通不僅僅是人們出行的交通工具，拉近了人與人之間的距離，進(jìn)化了社會生活方式（如在上海工作返回其他城市作休）等，而且以多方位、多角度的活動互動空間，打破了人們原有的社會生活模式，帶動了周邊產(chǎn)業(yè)鏈、促進(jìn)了都市進(jìn)步，改變了城市形象，起到了巨大作用。

城市發(fā)展帶來的便捷與舒適的同時(shí)，安全問題也愈發(fā)引起重視。特別是由于支付問題帶來的一些弊端對人們的生活造成困擾。如今在生物識別普遍運(yùn)用下，支付識別革新打開了另外一扇窗。

人們追求生活舒適性、便捷性、科技型、安全性地同時(shí)，城軌交通的運(yùn)行識別方式、人們的接受感和支付方式、縮短時(shí)間成本、提高出行運(yùn)營效率與日益增長的大客流及日趨嚴(yán)重的安全防范，隱私保護(hù)的矛盾突顯而出。

目前我國城軌交通里程數(shù)世界第一。城市化作為現(xiàn)代的必經(jīng)之路，是內(nèi)需潛力和發(fā)展動能所在?？傮w來看，我國城市化發(fā)展是一種壓縮式發(fā)展，幾乎用40年時(shí)間走過了西方發(fā)達(dá)國家耗時(shí)200年的歷史進(jìn)程，這難免讓現(xiàn)代城市運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)更加集中。

以上海為例，面對日均潮汐式的大客流，上海相關(guān)管理做得像繡花一樣仔細(xì)。這其中，城軌交通的形象和管理尤為顯現(xiàn)。特別是節(jié)假日，時(shí)常出現(xiàn)井噴式大客流，乘客對快速、高效、安全的出行要求越來越高。

科技發(fā)展日新月異，在傳統(tǒng)的識別技術(shù)和新晉的識別方法都不足以完美的解決人對于識別更高的追求上，掌靜脈識別有望成為未來智慧城市發(fā)展、人文科技創(chuàng)新的一種新的識別方式。

掌靜脈識別技術(shù)的作用與意義

掌靜脈可作為個人活體生物信息，且安全唯一不可復(fù)制，廣泛運(yùn)用于社會各領(lǐng)域，如金融、教育、交通、教育、醫(yī)療等。

什么是掌靜脈

掌靜脈，顧名思義，就是手掌內(nèi)靜脈。位于皮膚以下3毫米處，屬于人體內(nèi)部信息。掌靜脈識別，在具備傳統(tǒng)識別技術(shù)所有優(yōu)勢的同時(shí)，屬于運(yùn)用最為便捷化及安全性的生物識別，系統(tǒng)通過靜脈識別儀取得個人掌靜脈分布圖，從掌靜脈分布圖依據(jù)專用比對算法提取特征值，通過紅外線CMOS攝像頭獲取手指、手掌、手背靜脈的圖像，將靜脈的數(shù)字圖像存貯在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，將特征值存儲，從而應(yīng)用到對個人的識別中。目前，尚無復(fù)制成功案例。

掌靜脈識別實(shí)現(xiàn)需4個步驟

1)利用對人體安全的近紅外光照射手掌獲取圖像，將數(shù)字圖像存貯在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。

2)圖像校正：對掌靜脈圖像的位置和角度進(jìn)行調(diào)整，使其符合特征提取要求；

3)特征提?。禾崛§o脈分布特征，獲取特征圖；

4)圖像對比匹配：將特征圖與數(shù)據(jù)庫中的原始模版進(jìn)行比較，計(jì)算相關(guān)性。如果匹配則成功識別身份，不匹配則識別失敗。

（圖片來自于網(wǎng)絡(luò)）

掌靜脈識別特點(diǎn)

1)活體檢知，內(nèi)部特征，無法偽造，需要是手掌活體時(shí)才可識別，非活體的手掌得不到靜脈圖像特征，無法識別，且成年后掌靜脈終生不變，無法造假。認(rèn)證時(shí)獲取的是手掌內(nèi)部的靜脈圖像特征，而不是手掌表面的圖像特征，不存在任何由于手掌表面的損傷、磨損、干燥或太濕等帶來的識別障礙。

2)高精度、高安全性、穩(wěn)定特性，成年后的掌靜脈終生不變，具有圖像數(shù)字的穩(wěn)定特征。實(shí)驗(yàn)證明：掌靜脈他人識別誤識率（False Acceptance Rate）為：0.00008%，掌靜脈拒絕本人的拒真率（False Rejection Rate）為：0.01%，所以掌靜脈識別技術(shù)與其它生物識別技術(shù)相比，準(zhǔn)確率更高，誤識率和據(jù)真率更低。

3)非接觸方式，隨手一刷，認(rèn)證簡單、安全，衛(wèi)生、輕松出行，采用無感支付技術(shù)。識別速度快，可達(dá)到0.4秒識別響應(yīng)，降低識別時(shí)間成本，提高通行效率。

4)系統(tǒng)可兼容性，配置管理PC，對聯(lián)網(wǎng)終端進(jìn)行管理和數(shù)據(jù)處理。集成網(wǎng)絡(luò)接口、USB接口、韋根接口、電鎖接口等。功能豐富的系統(tǒng)管理軟件接口。

掌靜脈識別使用場景

適用范圍廣泛易普及，大到科教領(lǐng)域，安防領(lǐng)域，公安司法，軌道交通、金融領(lǐng)域、機(jī)密保安，小到門禁系統(tǒng)，購物存放，考勤進(jìn)出等等。

掌靜脈識別體驗(yàn)感受度

通過掌靜脈識別系統(tǒng)體驗(yàn)普遍感覺：體面，高雅，被尊重，易接受。

軌道交通企業(yè)使用掌靜脈感受度

使用掌靜脈識別系統(tǒng)能降低設(shè)備的磨損程度，衛(wèi)生、安全，快捷，滿足識別各項(xiàng)指標(biāo)，降低運(yùn)營成本，加速客流人數(shù)通過率，加強(qiáng)安全防御系數(shù)，提升軌道交通企業(yè)形象。

成功突破了矛盾的兩個方面：提升便利性，更具安全性

說到掌靜脈識別便捷性，在城軌交通搭乘的識別方式頗有代表性。據(jù)調(diào)現(xiàn)，90%以上的城市白領(lǐng)在搭乘地鐵都會遇到兩個問題：進(jìn)出閘口擁堵，忘帶地鐵卡。以上海、南京為例，上海、南京的地鐵線路縱橫，客流量大，是城市出行的主要方式，在早晚高峰期由于閘口擁堵，不得不限時(shí)放行，造成很大不便利性，其主要原因是識別方式不夠便捷。單個閘口的有效通過率大為降低，擁堵現(xiàn)象頻發(fā)，對于城市形象及居民生活造成不良的影響。

掌靜脈識別技術(shù)對進(jìn)出閘口的開放控制，具有高度的便捷性，在很大程度上能減免擁堵現(xiàn)象，降低乘客出行的“時(shí)間成本”，提高效率。

掌靜脈識別，通過紅外線CCD攝像頭獲取手指、手掌、手背靜脈的圖像，無需接觸式的活體識別系統(tǒng)，無論對于安全性考量及冬天帶手套情況下的便捷性考驗(yàn)都是相對完美的識別方式。不僅如此，對于單信息識別的傳統(tǒng)識別方式，掌靜脈識別可以識別記錄個人信息，在做到考勤的同時(shí)可以做到身份識別、權(quán)限管理、績效認(rèn)證等。在地鐵領(lǐng)域的使用中，可以做到對地鐵內(nèi)部人員門禁、出勤、包括特殊人群進(jìn)出地鐵站做到一體化識別。目前在上海的部分地鐵線路站點(diǎn)，特殊人群通過刷手即可出入地鐵站，用“刷手”代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工核驗(yàn)證件進(jìn)出的識別方式。

掌靜脈識別閘機(jī)（圖片來自于網(wǎng)絡(luò)）

因?yàn)橛辛饲懊姘咐?，結(jié)合活體識別、內(nèi)部特征和非接觸式3個方面的特征，確保了便捷性和使用者的掌靜脈特征很難被偽造特征。所以掌靜脈識別系統(tǒng)更加有效、方便、安全，在支付場景中掌靜脈識別也可結(jié)合使用。

未來“刷手”將會成為新的支付體驗(yàn)，也會成為更為安全的支付方式。現(xiàn)在我們可以到處都在使用手機(jī)或刷卡，未來我們可以看到人們輕松出行，隨手一刷，輕松購物、輕松過閘進(jìn)出地鐵，手就是錢包，就是密碼，就是身份，就是人工智能的物聯(lián)網(wǎng)入口。

未來，在涉及識別領(lǐng)域的問題中，掌靜脈識別都有望以自身優(yōu)勢替代傳統(tǒng)識別機(jī)能。

掌靜脈識別閘機(jī)的應(yīng)用