近日英國一家超市在全球首先應(yīng)用指靜脈付款的新聞報道引起了筆者的興趣，指靜脈識別相對指紋、人臉識別聽起來比較新鮮，但隨手搜一下發(fā)現(xiàn)國內(nèi)的指靜脈技術(shù)已經(jīng)比英國成熟多了，有企業(yè)2年前就在超市健身房等推出指靜脈支付體驗，甚至還有指靜脈啟動汽車在大街上跑了。什么是指靜脈識別技術(shù)？它又有哪些優(yōu)勢呢？下面和大家一起分享一下調(diào)研情況。

　　人體靜脈中紅血球的血紅素對近紅外線有較強的吸收功能，因此當近紅外光線照射到手指時，靜脈與靜脈周邊組織對近紅外光線的吸收程度不同，從而在透射圖像中形成靜脈紋路圖像，而每個人的靜脈紋路都會不同，即使是雙胞胎，手指靜脈紋路也會不同。利用這一技術(shù)原理可對獲取的影像進行處理、分析，從而得到手指靜脈的生物特征。

　　當前廣泛使用的生物特征識別技術(shù)主要有語音識別、虹膜識別、人臉設(shè)備、指紋識別和靜脈識別。其中應(yīng)用最為廣泛是指紋識別，但脫皮出汗有時會不好用，搞個指紋膜復(fù)制自己指紋讓別人替打卡上班好像也是眾所周知，甚至還有復(fù)制指紋膜在高考替考的槍手。虹膜識別準確度很高，但老照眼睛有一定比例的心理拒絕性，近期三星推出的s8手機搭載了虹膜識別，網(wǎng)上有視頻通過對眼睛拍照打印就能通過驗證，也能被仿冒。目前人臉識別都是2D的，圖像受光線、采集角度、用戶化妝等多方面影響，識別準確度不高，有照片和動態(tài)圖都可以仿冒，目前蘋果推出了3D的faceID技術(shù)，從另一個角度似乎在說2D人臉識別是不靠譜的。這些技術(shù)的便捷性、安全性還是很有很大改進空間。

　　手指靜脈識別作為比較新的生物特征方式，與以上生物特征識別技術(shù)相比，不僅具有活體采集、準確度高，難以仿冒的特點，成熟的手指靜脈識別技術(shù)唯一性好、安全性高，在管理手段健全的條件下是比較適合做“你媽是你媽的”這種嚴格身份認證的。

　　手指靜脈身份識別技術(shù)屬于手靜脈身份識別技術(shù)中的一種，手靜脈技術(shù)還包括手背和手掌靜脈身份識別技術(shù)。手靜脈識別技術(shù)最早由英國的Joseph Rice在1983年發(fā)明，并命名為Veincheck。在Joseph Rice發(fā)明Veincheck技術(shù)后，受其影響，對新興技術(shù)信息比較敏感的國家例如韓國、日本在1992年左右就開始了手靜脈技術(shù)的相關(guān)研究，只是各有側(cè)重，韓國以手背靜脈識別技術(shù)為主，日本以手掌和手指靜脈技術(shù)發(fā)展為主。2001年3月韓國Techsphere公司成功開發(fā)出VP-II并開始商業(yè)出售。VP-II使用了一些新的濾波算法和新的圖像采集技術(shù)，產(chǎn)品的可靠性和適用性比較好。

　　日本為了繞開手背靜脈識別的專利，將研究方向轉(zhuǎn)向了手靜脈技術(shù)中的手掌靜脈和手指靜脈識別技術(shù)，現(xiàn)階段在這兩個方面處于領(lǐng)先地位的分別是富士通和日立。2002年8月28日，富士通實驗室對外發(fā)布其高精度的手掌靜脈身份研制技術(shù)，同時還發(fā)布了一款利用該技術(shù)開發(fā)的鼠標。日立公司依托于自己的研究所及日本東京大學(xué)的研發(fā)能力于1997年就開始了對手指靜脈認證的研究，至今已經(jīng)獲得多項專利。據(jù)不完全統(tǒng)計，在日本國內(nèi)已經(jīng)有超過1萬家單位正在使用手指靜脈識別系統(tǒng)，日本80%以上的ATM取款機搭載了手指靜脈身份驗證系統(tǒng)。

　　相對而言，在設(shè)備小型化、采集圖像定位、使用便捷度等方面，手指靜脈識別技術(shù)比手背靜脈識別和手掌靜脈識別技術(shù)更具有優(yōu)勢。

　　2.國內(nèi)指靜脈識別技術(shù)的初期發(fā)展

　　筆者調(diào)研發(fā)現(xiàn)，我國對手靜脈技術(shù)的研究與韓國、日本相比要晚一些，從2003年開始有一些重點高校和研究所對手靜脈技術(shù)進行研究與開發(fā)，早期對指靜脈技術(shù)研究比較突出的有清華大學(xué)、北京大學(xué)、中國解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)、哈爾濱工程大學(xué)、中國民航大學(xué)、中國船舶重工集團七一零研究所等。

　　2003年，清華大學(xué)林喜榮副教授在清華大學(xué)學(xué)報刊登了一篇名為“人體手背血管圖像的特征提取及匹配”的學(xué)術(shù)文章，該文章指出清華大學(xué)精密測試技術(shù)及儀器國家重點實驗室采集到近紅外血管圖像并進行了特征識別，還詳細的闡述了對所獲取的靜脈圖像進行預(yù)處理的方法。最終該文章給出的實驗結(jié)論是：在65個小范圍樣本條件下匹配，拒真率為4.6%，認假率為0。但沒有發(fā)現(xiàn)清華大學(xué)后繼對這項技術(shù)進行技術(shù)改進和產(chǎn)品轉(zhuǎn)化的任何信息。

　　對比日立的技術(shù)源于東京大學(xué)，北京大學(xué)人工智能實驗室應(yīng)該是國內(nèi)指靜脈核心技術(shù)的重要發(fā)源地，該實驗室似乎從2005年就開始手指靜脈識別技術(shù)的系統(tǒng)研究與開發(fā)，他們應(yīng)該采用了全新的指靜脈識別算法，對大規(guī)模復(fù)雜環(huán)境的認證有深入的研究，實驗室博士生的指靜脈算法還在2008年獲得了“英特爾杯”全國大學(xué)生軟件創(chuàng)新大賽的金獎。該技術(shù)長期應(yīng)用于北京大學(xué)的本校的體育考勤，每天達到幾千人次的采集識別驗證，應(yīng)該積累了大規(guī)模實際應(yīng)用的技術(shù)改進經(jīng)驗。從其學(xué)術(shù)論文公開的信息可以看出北大的技術(shù)指標達到了國際先進水平，同時北大每年還舉辦指靜脈算法的比賽，在推動中國指靜脈成熟核心技術(shù)的發(fā)展。

　　2006年，中國解放軍國防科技大學(xué)謝建斌教授在2006年1月17日提交的公開號CN101004789A的專利申請公開了一種個人驗證裝置，提供了一種手指靜脈圖像識別裝置，采用了使靜脈圖像更為清晰的圖像處理技術(shù)及選出靜脈圖像的新算法，配合高精度圖像采集設(shè)備，可使認證精度指標認假率和拒真率優(yōu)于傳統(tǒng)生物特征認證技術(shù)。

　　2011年，中國船舶重工集團七一零研究所郭慶昌博士研制出了手指靜脈身份識別門禁系統(tǒng)，叫中安脈盾，該系統(tǒng)在軍工部門及檢察院有小規(guī)模應(yīng)用，但從產(chǎn)品外觀上看太像是應(yīng)用的日立（或北大）核心模組。但推測作為一個軍工企業(yè)應(yīng)該不大會嵌入國外核心模塊技術(shù)的。

　　因此，在2003年至2012年間，國內(nèi)約有十多家高校和研究所研究開發(fā)指靜脈識別技術(shù)和設(shè)備，從論文和應(yīng)用落地來看北京大學(xué)的技術(shù)研究是相對較成熟的。

　　3.國內(nèi)指靜脈識別行業(yè)參與廠商概況

　　筆者調(diào)研發(fā)現(xiàn)日立和富士通于2005年開始在中國推廣自己的靜脈識別技術(shù)和安防門禁產(chǎn)品，可能是由于外企的產(chǎn)品價格高，好像早期應(yīng)用量不是很大。另一方面，在生物特征身份識別這種涉及隱私秘密的特殊領(lǐng)域，國外技術(shù)在國內(nèi)安防領(lǐng)域的應(yīng)用存在涉密的問題，這可能也是日立技術(shù)在國內(nèi)并未被廣泛應(yīng)用的一大原因。

　　通過對北大指靜脈專利的狀態(tài)追蹤發(fā)現(xiàn)，北京大學(xué)將名下的指靜脈發(fā)明專利轉(zhuǎn)讓給一家名為“燕南科技”的公司，瀏覽該公司的官網(wǎng)及工商信息發(fā)現(xiàn)，早期論文的及專利的署名人也是公司的股東，從該公司的企業(yè)新聞中發(fā)現(xiàn)，應(yīng)該是北大實驗室的核心技術(shù)人員響應(yīng)雙創(chuàng)號召自己創(chuàng)業(yè)了。該公司開發(fā)出了一系列指靜脈識別產(chǎn)品，并參與了指靜脈識別技術(shù)行業(yè)標準的制定，產(chǎn)品在教育金融等行業(yè)也有大規(guī)模的推廣。內(nèi)蒙古是全國第一個在高考認證中采用指靜脈身份識別的省份，從網(wǎng)上公布的新聞推測，該項目應(yīng)該是采用了燕南科技的產(chǎn)品，應(yīng)該是目前國內(nèi)應(yīng)用規(guī)模最大的純指靜脈認證項目。

　　也許是內(nèi)蒙考場大規(guī)模應(yīng)用指靜脈的原因刺激了行業(yè)的發(fā)展，從2015年開始國內(nèi)指靜脈行業(yè)變得熱鬧非凡，以日立公司的為首的系列公司在市場上都很活躍，日立北工大、曙光易通、成都芯軟、華科力揚，威盾科技好像不是代理日立產(chǎn)品就是從日本歸國的人士創(chuàng)立的指靜脈企業(yè)。日立在成熟技術(shù)的推廣上應(yīng)該在逐步發(fā)力，并和中科曙光這樣有實力的國內(nèi)大型系統(tǒng)集成公司聯(lián)手推出基于日立指靜脈的解決方案，涉及社保金融教育等多個領(lǐng)域，相信這種有實力的中國企業(yè)也會逐步消化吸收國外的核心技術(shù)，推出真正自己核心技術(shù)產(chǎn)品。

　　另外一些國內(nèi)企業(yè)如“山西圣點科技”是國內(nèi)首家登錄新三板的指靜脈企業(yè)。

　　也是少數(shù)我們從年報等公開資料中可以了解指靜脈行業(yè)的企業(yè)，該企年報中披露這家企業(yè)應(yīng)該是以代理華為、思科及聯(lián)想電腦為主業(yè)起家的山西本土IT企業(yè)，同時從近些年也代理多家的指靜脈識別產(chǎn)品，其中一家叫鑫保泰的安防公司應(yīng)該是他們的指靜產(chǎn)品主要提供商，同時圣點科技好像也是北大燕南科技指靜脈產(chǎn)品的山西代理商，有越來越多的傳統(tǒng)IT企業(yè)加入到指靜脈技術(shù)的應(yīng)用推廣中勢必會提高該技術(shù)在行業(yè)的大規(guī)模應(yīng)用。

　　圣點科技的提供商深圳鑫保泰公司也有較全的產(chǎn)品系列，開發(fā)出了自有技術(shù)的指靜脈模塊，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡潔，但不知道核心技術(shù)是來源于日本日立還是北大的實驗室。

　　2015年后在日立和燕南科技等擁有成熟技術(shù)的廠商推動下的技術(shù)推廣下以及國家雙創(chuàng)（大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新）的號召鼓舞下，參與指靜脈識別企業(yè)如雨后春筍般涌現(xiàn)出來。神州安盾、釋金石、易時代等都應(yīng)該是微盾旗下的公司，在積極嘗試多種領(lǐng)域的應(yīng)用?；葜葜枪谂c南方醫(yī)科大學(xué)共同研發(fā)手掌靜脈識別技術(shù)，目前已有掌靜脈產(chǎn)品小規(guī)模在監(jiān)獄使用，其母公司廣州智冠于2015年1月登陸新三板。智慧眼是一家湖南的公司，在2009年成立，聽名字應(yīng)該以人臉識別為主的解決方案公司，于2016年3月登陸新三板，智慧眼、通元微、細推科技等新出現(xiàn)的指靜脈創(chuàng)業(yè)企業(yè)有些積極參加了北大人工智能實驗室舉辦的指靜脈挑戰(zhàn)賽，應(yīng)該是北大燕南科技的周邊合作伙伴。有家叫識益生物的公司還推出了新穎的靜脈鼠標，在京東眾籌，推測是產(chǎn)品成熟度問題，沒有后續(xù)銷售。近期借著人工智能的東風生物識別行業(yè)也顯得很火爆，但從三家登陸新三板的靜脈生物識別企業(yè)（圣點、智慧眼、智冠）的年報營業(yè)收入細項中可以看出目前的指靜脈企業(yè)仍以傳統(tǒng)IT軟硬件集成銷售為主，靜脈產(chǎn)品的銷售額占總銷售額的比例非常小。其他幾家非公眾公司貌似應(yīng)用很廣但收入不得而知?？傊胳o脈技術(shù)市場潛力很大，相關(guān)廠商要想獲得大發(fā)展需要具備幾個要素。首先，企業(yè)要具有頂尖的核心算法人才，從論文發(fā)表的排名來看，頂尖的人才目前應(yīng)該來自于像東京大學(xué)、香港理工大學(xué)、北京大學(xué)人工智能實驗室這樣的頂尖的實驗室；其次，企業(yè)要具有產(chǎn)品的大規(guī)模應(yīng)用實踐，2016年教育部發(fā)布了指導(dǎo)通知（教學(xué)[2016]3號），通知建議高考采用指靜脈進行身份識別，這種上千萬考生的認證項目才能確保技術(shù)產(chǎn)品成熟、穩(wěn)定；再次，企業(yè)也應(yīng)具有較強的行業(yè)關(guān)渠道、政府關(guān)系，盡快占領(lǐng)市場，從而投入技術(shù)和產(chǎn)品的持續(xù)研發(fā)和升級；做出核心技術(shù)可能需要10年積淀，大規(guī)模應(yīng)用還可能要5到10年，目前大部分相關(guān)企業(yè)還基本停留在初期推廣及代理日本日立產(chǎn)品階段，真正做大做強不能停留在炒個概念掛個新三板為目標，行業(yè)的發(fā)展還需要政府及有影響力的上市公司推動，相信人工智能時代能給指靜脈這類新興技術(shù)推廣帶來持久的春天。