功能测评：日立(HITACHI)手指静脉识别模块

安防新闻   当前，能做出指静脉识别产品的厂家不多，而能将该技术产品做好的厂家则更少。通过对日立H1EAX手指静脉识别模块的检测，发现产品识别率高、识别速度快，应用稳定可靠;不可否认，日立确实是该技术的翘楚。

指静脉识别技术是日立集团利用近红外线穿透手指后所得的静脉纹路图像来进行个人身份识别，是一种具有高精度、高速度的尖端的生物识别技术。从2000年开始，日立的该项开创性技术以其安全性和易用性而受到生物识别领域的广泛瞩目。

1、轻便精巧设计适配第三方控制设备

日立H1EAX手指静脉识别模块设计小巧，约为成年**.头大小，规格为76.5(底座长)×55(底座宽)×71.5(高)mm，外壳以黑色ABS工程塑料制作，触摸舒适、轻便。模块上部为近红外线发射单元，其上设计有红(未识别报警状态)、绿指示灯(识别通过认证状态);中间为手指放置区域，手指与下部识别模块间采用手指形凹槽设计，便于识别时手指快速、正确放置，提高静脉识别效率;手指放置区域的下部为与红外线发射器搭配使用的CMOS指静脉图像识别单元，其上置有垫片，以防止不干净手指(手指上有水、油污等)对图像传感器的侵蚀。

该识别模块设计精致，仅在底座下侧设计有一个12pin排线插孔式连接器即可完成供电、识别认证信息上传等应用，无需增加其它线缆连接;同时方便与第三方门禁控制器配套开发出性能更优异的门禁解决方案。

2、优良算法打造识别精度高速度快

该手指静脉识别模块通过上端的近红外线LED灯发出近红外射线;射线在穿透手指时，手指静脉的血红蛋白将会吸收红外光;此时CMOS所接收到的红外图像即是有切割断点的影像，再经模块内置的手指静脉图像提取算法对图像进行数字化处理，生成该手指特有的静脉纹路特征，进而建模。该技术依据人类指静脉特征稳定不变的特性，从而实现长期、稳定的高认证识别应用。模块采用了手指放置部位的凹面设计，使手指可快速、正确地放到固定识别区域，非恶意情况下，一般不会出现超过±2°偏转，进而能采集到与所建立的静脉特征模型相符度最高的现场指静脉特征，非常有助于模块的高速率识别。

该模块内置有FlashROM、SDRAM和指静脉识别专用算法集成芯片，特征库存储、现场实时指静脉图像采集和量化、分析、比对直至结果输出等功能实现均在此模块中独立完成。H1EAX手指静脉识别模块可存储12000枚静脉特征，依据单枚指静脉特征容量约为536Byte计算，该模块的flashMemory容量>536×12000÷1024÷1024≈6.13MB。

静脉模块支持1:1和1:N(N≤12000，即特征库容量)两种认证模式，1:1认证模式需要如感应卡、键盘等作先期的识读，先期识读通过后再调出相对应的指静脉特征库，再进行指静脉特征比对认证，此方式采用的是双认证方式，既提高了身份辨识的安全度，又能快速调出指定的特征模型，加快了指静脉识别速度。而采用1:N逐次认证模式，系统将会将现场实时采集的静脉特征逐一地与特征库中的每一个静脉特征进行比对，当特征库中有两个以上模型接近于现场识别的静脉特征，即被认为识别失败。此种严格的算法比对过程，提升了识别的安全等级，基于其严酷的识别算法，在安全等级设定最高等级的情况下，该指静脉识别模块能达到拒真率(FRR)<0.01%(1/1万)、识假率(FAR)<0.0000067%(1/1500万);与此同时，其识假率不会随着内嵌模型数据库中建模数的增加而增大，识别算法表现得非常稳定、可靠。

为了降低识假率，H1EAX可以禁止同一手指重复注册。当然，依托优良的识别算法，识别速度并不慢，如当数据库N=2000时，识别时间小于1.5S;当N=12000时，识别时间小于5S。

3、算法成熟可靠实测识别精准快捷

该模块还可对建模的品质(5个等级)、现场认证的特征品质(3个等级)进行鉴定，便于分析建模特征是否易于比对、现场认证特征是否优良、手指放置是否正确等。

▲图1为测试模块的辨识能力，建模时随意地放置一下手指，此时模块系统鉴定建模质量仅为最低等级1▲

▲图2完成建模后，即便特征库和实时采集的静脉特征都是最低等级，也能准确识别，此时绿色LED灯亮▲

▲图3若放置未建模的手指，红色LED灯即刻闪亮▲

通过接口板将指静脉连接到电脑后，测试时参测人员逐个对指静脉进行建模(每人需建两个特征模)，单个手指的建模时间快速，约为1s。为测试模块的辨识能力，建模时随意地放置一下手指，此时模块系统鉴定建模质量仅为最低等级1(图1);完成建模后进行识别测试，多次验证发现，虽然特征库为最低等级，即使现场实时采集的特征也为最低等级，模块的指静脉识别均显示出辨识成功(LED绿灯亮)，且反应速度小于1s;再多次换人、多次比对均未出现识别错误信息(图2);若放置未建模的手指，红色LED灯即刻闪亮(图3)，并可从软件中查到拒认信息，从实际测试看，该指静脉模块识别精准、快捷、品质优良。

专家观点：日立的指静脉识别模快有三大特点：形体精巧接口完备，适合与第三方控制设备整合;识别非常精准、迅捷可靠;算法成熟、应用方便。已成为一款比较实用的生物识别产品。

提升空间：在1:N逐次认证中，当2000＜N≤12000时，识别速度随着数据库N的增大而变慢，此部分的识读速度，厂家仍可再进行自我突破。