——日立(HITACHI)H1EAX 手指靜脈識別模塊

　　【安防知識網(wǎng)】當前，能做出指靜脈識別產(chǎn)品的廠家不多，而能將該技術產(chǎn)品做好的廠家則更少。通過對日立H1EAX 手指靜脈識別模塊的檢測，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品識別率高、識別速度快，應用穩(wěn)定可靠;不可否認，日立確實是該技術的翹楚。

　　指靜脈識別技術是日立集團利用近紅外線穿透手指后所得的靜脈紋路圖像來進行個人身份識別，是一種具有高精度、高速度的尖端的生物識別技術。從2000年開始，日立的該項開創(chuàng)性技術以其安全性和易用性而受到生物識別領域的廣泛矚目。

　　1、輕便精巧設計 適配第三方控制設備

　　日立H1EAX手指靜脈識別模塊設計小巧，約為成年人拳.頭大小，規(guī)格為76.5(底座長)×55(底座寬)×71.5(高)mm，外殼以黑色ABS工程塑料制作，觸摸舒適、輕便。模塊上部為近紅外線發(fā)射單元，其上設計有紅(未識別報警狀態(tài))、綠指示燈(識別通過認證狀態(tài));中間為手指放置區(qū)域，手指與下部識別模塊間采用手指形凹槽設計，便于識別時手指快速、正確放置，提高靜脈識別效率;手指放置區(qū)域的下部為與紅外線發(fā)射器搭配使用的CMOS指靜脈圖像識別單元，其上置有墊片，以防止不干凈手指(手指上有水、油污等)對圖像傳感器的侵蝕。

　　該識別模塊設計精致，僅在底座下側(cè)設計有一個12pin排線插孔式連接器即可完成供電、識別認證信息上傳等應用，無需增加其它線纜連接;同時方便與第三方門禁控制器配套開發(fā)出性能更優(yōu)異的門禁解決方案。

　　2、優(yōu)良算法打造 識別精度高速度快

　　該手指靜脈識別模塊通過上端的近紅外線LED燈發(fā)出近紅外射線;射線在穿透手指時，手指靜脈的血紅蛋白將會吸收紅外光;此時CMOS所接收到的紅外圖像即是有切割斷點的影像，再經(jīng)模塊內(nèi)置的手指靜脈圖像提取算法對圖像進行數(shù)字化處理，生成該手指特有的靜脈紋路特征，進而建模。該技術依據(jù)人類指靜脈特征穩(wěn)定不變的特性，從而實現(xiàn)長期、穩(wěn)定的高認證識別應用。模塊采用了手指放置部位的凹面設計，使手指可快速、正確地放到固定識別區(qū)域，非惡意情況下，一般不會出現(xiàn)超過±2°偏轉(zhuǎn)，進而能采集到與所建立的靜脈特征模型相符度最高的現(xiàn)場指靜脈特征，非常有助于模塊的高速率識別。

　　該模塊內(nèi)置有FlashROM、SDRAM和指靜脈識別專用算法集成芯片，特征庫存儲、現(xiàn)場實時指靜脈圖像采集和量化、分析、比對直至結(jié)果輸出等功能實現(xiàn)均在此模塊中獨立完成。H1EAX手指靜脈識別模塊可存儲12000枚靜脈特征，依據(jù)單枚指靜脈特征容量約為536Byte計算，該模塊的flash Memory容量>536×12000÷1024÷1024≈6.13MB。

　　靜脈模塊支持1:1和1:N(N≤12000，即特征庫容量)兩種認證模式，1:1認證模式需要如感應卡、鍵盤等作先期的識讀，先期識讀通過后再調(diào)出相對應的指靜脈特征庫，再進行指靜脈特征比對認證，此方式采用的是雙認證方式，既提高了身份辨識的安全度，又能快速調(diào)出指定的特征模型，加快了指靜脈識別速度。而采用1:N逐次認證模式，系統(tǒng)將會將現(xiàn)場實時采集的靜脈特征逐一地與特征庫中的每一個靜脈特征進行比對，當特征庫中有兩個以上模型接近于現(xiàn)場識別的靜脈特征，即被認為識別失敗。此種嚴格的算法比對過程，提升了識別的安全等級，基于其嚴酷的識別算法，在安全等級設定最高等級的情況下，該指靜脈識別模塊能達到拒真率(FRR)<0.01%(1/1萬)、識假率(FAR)<0.0000067%(1/1500萬);與此同時，其識假率不會隨著內(nèi)嵌模型數(shù)據(jù)庫中建模數(shù)的增加而增大，識別算法表現(xiàn)得非常穩(wěn)定、可靠。

　　為了降低識假率，H1EAX可以禁止同一手指重復注冊。當然，依托優(yōu)良的識別算法，識別速度并不慢，如當數(shù)據(jù)庫N=2000時，識別時間小于1.5S;當N=12000時，識別時間小于5S。

　　3、算法成熟可靠 實測識別精準快捷

　　該模塊還可對建模的品質(zhì)(5個等級)、現(xiàn)場認證的特征品質(zhì)(3個等級)進行鑒定，便于分析建模特征是否易于比對、現(xiàn)場認證特征是否優(yōu)良、手指放置是否正確等。

　　▲圖1 為測試模塊的辨識能力，建模時隨意地放置一下手指，此時模塊系統(tǒng)鑒定建模質(zhì)量僅為最低等級1▲

　　▲圖2 完成建模后，即便特征庫和實時采集的靜脈特征都是最低等級，也能準確識別，此時綠色LED燈亮▲

　　▲圖3 若放置未建模的手指，紅色LED燈即刻閃亮▲

　　通過接口板將指靜脈連接到電腦后，測試時參測人員逐個對指靜脈進行建模(每人需建兩個特征模)，單個手指的建模時間快速，約為1s。為測試模塊的辨識能力，建模時隨意地放置一下手指，此時模塊系統(tǒng)鑒定建模質(zhì)量僅為最低等級1(圖1);完成建模后進行識別測試，多次驗證發(fā)現(xiàn)，雖然特征庫為最低等級，即使現(xiàn)場實時采集的特征也為最低等級，模塊的指靜脈識別均顯示出辨識成功(LED綠燈亮)，且反應速度小于1s;再多次換人、多次比對均未出現(xiàn)識別錯誤信息(圖2);若放置未建模的手指，紅色LED燈即刻閃亮(圖3)，并可從軟件中查到拒認信息，從實際測試看，該指靜脈模塊識別精準、快捷、品質(zhì)優(yōu)良。

　　專家觀點：日立的指靜脈識別?？煊腥筇攸c：形體精巧接口完備，適合與第三方控制設備整合;識別非常精準、迅捷可靠;算法成熟、應用方便。已成為一款比較實用的生物識別產(chǎn)品。

　　提升空間：在1:N逐次認證中，當2000＜N≤12000時，識別速度隨著數(shù)據(jù)庫N的增大而變慢，此部分的識讀速度，廠家仍可再進行自我突破。

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