掌静脉识别技术在轨道交通中的应用探讨及趋势展望

文/陈彤

城市轨道交通的建设与发展谱写了新中国成立以来国家综合国力、城市经济实力、人民生活水平及现代化城市发展的光辉篇章。城轨交通不仅仅是人们出行的交通工具，拉近了人与人之间的距离，进化了社会生活方式（如在上海工作返回其他城市作休）等，而且以多方位、多角度的活动互动空间，打破了人们原有的社会生活模式，带动了周边产业链、促进了都市进步，改变了城市形象，起到了巨大作用。

城市发展带来的便捷与舒适的同时，安全问题也愈发引起重视。特别是由于支付问题带来的一些弊端对人们的生活造成困扰。如今在生物识别普遍运用下，支付识别革新打开了另外一扇窗。

人们追求生活舒适性、便捷性、科技型、安全性地同时，城轨交通的运行识别方式、人们的接受感和支付方式、缩短时间成本、提高出行运营效率与日益增长的大客流及日趋严重的安全防范，隐私保护的矛盾突显而出。

目前我国城轨交通里程数世界第一。城市化作为现代的必经之路，是内需潜力和发展动能所在。总体来看，我国城市化发展是一种压缩式发展，几乎用40年时间走过了西方发达国家耗时200年的历史进程，这难免让现代城市运行风险更加集中。

以上海为例，面对日均潮汐式的大客流，上海相关管理做得像绣花一样仔细。这其中，城轨交通的形象和管理尤为显现。特别是节假日，时常出现井喷式大客流，乘客对快速、高效、安全的出行要求越来越高。

科技发展日新月异，在传统的识别技术和新晋的识别方法都不足以完美的解决人对于识别更高的追求上，掌静脉识别有望成为未来智慧城市发展、人文科技创新的一种新的识别方式。

掌静脉识别技术的作用与意义

掌静脉可作为个人活体生物信息，且安全唯一不可复制，广泛运用于社会各领域，如金融、教育、交通、教育、医疗等。

什么是掌静脉

掌静脉，顾名思义，就是手掌内静脉。位于皮肤以下3毫米处，属于人体内部信息。掌静脉识别，在具备传统识别技术所有优势的同时，属于运用最为便捷化及安全性的生物识别，系统通过静脉识别仪取得个人掌静脉分布图，从掌静脉分布图依据专用比对算法提取特征值，通过红外线CMOS摄像头获取手指、手掌、手背静脉的图像，将静脉的数字图像存贮在计算机系统中，将特征值存储，从而应用到对个人的识别中。目前，尚无复制成功案例。

掌静脉识别实现需4个步骤

1)利用对人体安全的近红外光照射手掌获取图像，将数字图像存贮在计算机系统中。

2)图像校正：对掌静脉图像的位置和角度进行调整，使其符合特征提取要求；

3)特征提取：提取静脉分布特征，获取特征图；

4)图像对比匹配：将特征图与数据库中的原始模版进行比较，计算相关性。如果匹配则成功识别身份，不匹配则识别失败。

（图片来自于网络）

掌静脉识别特点

1)活体检知，内部特征，无法伪造，需要是手掌活体时才可识别，非活体的手掌得不到静脉图像特征，无法识别，且成年后掌静脉终生不变，无法造假。认证时获取的是手掌内部的静脉图像特征，而不是手掌表面的图像特征，不存在任何由于手掌表面的损伤、磨损、干燥或太湿等带来的识别障碍。

2)高精度、高安全性、稳定特性，成年后的掌静脉终生不变，具有图像数字的稳定特征。实验证明：掌静脉他人识别误识率（False Acceptance Rate）为：0.00008%，掌静脉拒绝本人的拒真率（False Rejection Rate）为：0.01%，所以掌静脉识别技术与其它生物识别技术相比，准确率更高，误识率和据真率更低。

3)非接触方式，随手一刷，认证简单、安全，卫生、轻松出行，采用无感支付技术。识别速度快，可达到0.4秒识别响应，降低识别时间成本，提高通行效率。

4)系统可兼容性，配置管理PC，对联网终端进行管理和数据处理。集成网络接口、USB接口、韦根接口、电锁接口等。功能丰富的系统管理软件接口。

掌静脉识别使用场景

适用范围广泛易普及，大到科教领域，安防领域，公安司法，轨道交通、金融领域、机密保安，小到门禁系统，购物存放，考勤进出等等。

掌静脉识别体验感受度

通过掌静脉识别系统体验普遍感觉：体面，高雅，被尊重，易接受。

轨道交通企业使用掌静脉感受度

使用掌静脉识别系统能降低设备的磨损程度，卫生、安全，快捷，满足识别各项指标，降低运营成本，加速客流人数通过率，加强安全防御系数，提升轨道交通企业形象。

成功突破了矛盾的两个方面：提升便利性，更具安全性

说到掌静脉识别便捷性，在城轨交通搭乘的识别方式颇有代表性。据调现，90%以上的城市白领在搭乘地铁都会遇到两个问题：进出闸口拥堵，忘带地铁卡。以上海、南京为例，上海、南京的地铁线路纵横，客流量大，是城市出行的主要方式，在早晚高峰期由于闸口拥堵，不得不限时放行，造成很大不便利性，其主要原因是识别方式不够便捷。单个闸口的有效通过率大为降低，拥堵现象频发，对于城市形象及居民生活造成不良的影响。

掌静脉识别技术对进出闸口的开放控制，具有高度的便捷性，在很大程度上能减免拥堵现象，降低乘客出行的“时间成本”，提高效率。

掌静脉识别，通过红外线CCD摄像头获取手指、手掌、手背静脉的图像，无需接触式的活体识别系统，无论对于安全性考量及冬天带手套情况下的便捷性考验都是相对完美的识别方式。不仅如此，对于单信息识别的传统识别方式，掌静脉识别可以识别记录个人信息，在做到考勤的同时可以做到身份识别、权限管理、绩效认证等。在地铁领域的使用中，可以做到对地铁内部人员门禁、出勤、包括特殊人群进出地铁站做到一体化识别。目前在上海的部分地铁线路站点，特殊人群通过刷手即可出入地铁站，用“刷手”代替传统的人工核验证件进出的识别方式。

掌静脉识别闸机（图片来自于网络）

因为有了前面案例，结合活体识别、内部特征和非接触式3个方面的特征，确保了便捷性和使用者的掌静脉特征很难被伪造特征。所以掌静脉识别系统更加有效、方便、安全，在支付场景中掌静脉识别也可结合使用。

未来“刷手”将会成为新的支付体验，也会成为更为安全的支付方式。现在我们可以到处都在使用手机或刷卡，未来我们可以看到人们轻松出行，随手一刷，轻松购物、轻松过闸进出地铁，手就是钱包，就是密码，就是身份，就是人工智能的物联网入口。

未来，在涉及识别领域的问题中，掌静脉识别都有望以自身优势替代传统识别机能。

掌静脉识别闸机的应用