[发明专利]用于静脉识别技术的探测器阵列

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于静脉识别技术探测器阵列，所述探测器阵列 包含辐射吸收器。本发明进一步涉及一种包含所述探测器阵列的安全 性系统，以及一种用于静脉识别的方法。

现有技术的背景和描述

生物识别(或简单地为生物测定学)涉及将相异性解剖和行为特性 或识别符(例如，指纹或掌纹、脸部、虹膜或声音)用于进行个人识别， 且与传统的基于记号的方法(例如，密钥或ID卡)和基于知识的方法 (例如，密码或PIN)相比，提供了较高的安全性和便利性，这是因为 它们难以错放、伪造或共享。

在生物测定学内，与诸如脸部、虹膜、指纹和掌纹的其他生物测 定特性比较，手指静脉识别技术已被认为是潜在更加安全的识别系统。 这是因为：不同于指纹或虹膜扫描，手指静脉图案隐藏于人体皮肤之 下且不可能更改或作假。事实已证明，手指静脉图案对每个人而言是 唯一的，且可用于个人验证(参见例如T.Yanagawa,S.Aoki,T. Ohyama,HumanFingerVeinImagesAreDiverseanditsPatterns AreUsefulforPersonalIdentification；KyushuUniversityMHF PreprintSeries:Kyushu,Japan,2007；第1页)。静脉直径可归因 于天气、身体状况等的波动而暂时地改变，但静脉分布图案对个人而 言仍保持唯一，且可与在前一天针对同一个人所储存的原始图案匹配 (参见例如N.Miura,A.Nagasaka,T.Miyatake,Extractionof Finger-VeinPatternsUsingMaximumCurvaturePointsinImage Profiles.IEICETrans.Inform.Syst.2007,E90-D，第1185页)。 与指纹探测相比，在皮肤受到任何外部损伤的情况下，手指静脉图案 仍可测量。手指静脉识别为非侵入式和非接触式的技术，且因此对用 户而言更可接受。此技术面对显著更少的心理抗拒，例如对于虹膜扫 描也是这样。另外，不同于其他生物识别符，手指静脉图案可仅在活 人体内被识别。与例如用于基于手掌的验证的器件比较，静脉识别所 需要的器件可非常紧密和小。

图1中展示出如US2004/0184641、US7,957,563B2、US8,155,402 和US8,223,199中公开的一些例示性手指静脉探测系统。典型地，使 从光源(例如，发光二极管(LED))发射的在近红外线(NIR)区中的光透 射通过受试者(subject)的手指。通常使用针对NIR光具有高敏感度的 摄像系统(诸如，照相机或图像传感器)来映射横越手指的透射光中的 空间变化。与手指中的其他色素和组织相比，血管优先地吸收较多NIR 光。因此，在所捕捉的图像中，静脉与周边组织相比，显得显著地更 暗。通过明和暗之间的差异而产生的图案形成血管图案。接着将后处 理算法应用于所捕捉的图像，以便移除背景噪声并产生高对比度静脉 图案，其可储存于一些数据库中以供以后取回(retrieval)以进行图案 匹配。

正如在其他探测技术中，四个主要步骤为图像获取、预处理、特 征提取和匹配。已在后三个领域中进行了大量工作。本申请专注于第 一领域：图像捕捉部分。

光谱的可见光部分被吸收于人体手指内部的诸如血红蛋白、肌红 蛋白和黑色素的各种组织色素中。较长红外线波长归因于组织中的水 中的吸收而强烈地衰减。然而，在NIR波长下，血红蛋白展现出比组 织中的其他蛋白质更高的吸光度。因此，NIR光透射可用以选择性地 映射受试者的手指中的血红蛋白位置，且因此映射血管图案。这隐含 着需要良好的NIR探测器。

针对NIR探测器的最流行选择是光学成像系统。这些通常被构建 有CCD(电荷耦合器件)传感器或CMOS(互补金属氧化物半导体)传感 器。两种类型的传感器执行将入射光转换成电荷且将其处理成电子信 号的相同任务。为了使系统在NIR波长光谱中更敏感，将滤波器放置 于成像像素矩阵之前，该滤波器阻挡可见光且仅允许NIR光通过。此 成像方法对装置的用法强加严格的限定，例如，该装置必须在经良好 控制的照明条件下(诸如，在室内)使用，且该装置需要待扫描对象(例 如，受试者的手指)的非常精确定位。