近日英国一家超市在全球首先应用指静脉付款的新闻报道引起了笔者的兴趣，指静脉识别相对指纹、人脸识别听起来比较新鲜，但随手搜一下发现国内的指静脉技术已经比英国成熟多了，有企业2年前就在超市健身房等推出指静脉支付体验，甚至还有指静脉启动汽车在大街上跑了。什么是指静脉识别技术？它又有哪些优势呢？下面和大家一起分享一下调研情况。
人体静脉中红血球的血红素对近红外线有较强的吸收功能，因此当近红外光线照射到手指时，静脉与静脉周边组织对近红外光线的吸收程度不同，从而在透射图像中形成静脉纹路图像，而每个人的静脉纹路都会不同，即使是双胞胎，手指静脉纹路也会不同。利用这一技术原理可对获取的影像进行处理、分析，从而得到手指静脉的生物特征
当前广泛使用的生物特征识别技术主要有语音识别、虹膜识别、人脸设备、指纹识别和静脉识别。其中应用最为广泛是指纹识别，但脱皮出汗有时会不好用，搞个指纹膜复制自己指纹让别人替打卡上班好像也是众所周知，甚至还有复制指纹膜在高考替考的枪手。虹膜识别准确度很高，但老照眼睛有一定比例的心理拒绝性，近期三星推出的s8手机搭载了虹膜识别，网上有视频通过对眼睛拍照打印就能通过验证，也能被仿冒。目前人脸识别都是2D的，图像受光线、采集角度、用户化妆等多方面影响，识别准确度不高，有照片和动态图都可以仿冒，目前苹果推出了3D的faceID技术，从另一个角度似乎在说2D人脸识别是不靠谱的。这些技术的便捷性、安全性还是很有很大改进空间
手指静脉识别作为比较新的生物特征方式，与以上生物特征识别技术相比，不仅具有活体采集、准确度高，难以仿冒的特点，成熟的手指静脉识别技术唯一性好、安全性高，在管理手段健全的条件下是比较适合做“你妈是你妈的”这种严格身份认证的。
1.国外指静脉识别技术的产生与发展
手指静脉身份识别技术属于手静脉身份识别技术中的一种，手静脉技术还包括手背和手掌静脉身份识别技术。手静脉识别技术最早由英国的Joseph Rice在1983年发明，并命名为Veincheck。在Joseph Rice发明Veincheck技术后，受其影响，对新兴技术信息比较敏感的国家例如韩国、日本在1992年左右就开始了手静脉技术的相关研究，只是各有侧重，韩国以手背静脉识别技术为主，日本以手掌和手指静脉技术发展为主。2001年3月韩国Techsphere公司成功开发出VP-II并开始商业出售。VP-II使用了一些新的滤波算法和新的图像采集技术，产品的可靠性和适用性比较好。
日本为了绕开手背静脉识别的专利，将研究方向转向了手静脉技术中的手掌静脉和手指静脉识别技术，现阶段在这两个方面处于领先地位的分别是富士通和日立。2002年8月28日，富士通实验室对外发布其高精度的手掌静脉身份研制技术，同时还发布了一款利用该技术开发的鼠标。日立公司依托于自己的研究所及日本东京大学的研发能力于1997年就开始了对手指静脉认证的研究，至今已经获得多项专利。据不完全统计，在日本国内已经有超过1万家单位正在使用手指静脉识别系统，日本80%以上的ATM取款机搭载了手指静脉身份验证系统。
相对而言，在设备小型化、采集图像定位、使用便捷度等方面，手指静脉识别技术比手背静脉识别和手掌静脉识别技术更具有优势。
2.国内指静脉识别技术的初期发展
笔者调研发现，我国对手静脉技术的研究与韩国、日本相比要晚一些，从2003年开始有一些重点高校和研究所对手静脉技术进行研究与开发，早期对指静脉技术研究比较突出的有清华大学、北京大学、中国解放军国防科学技术大学、哈尔滨工程大学、中国民航大学、中国船舶重工集团七一零研究所等。
2003年，清华大学林喜荣副教授在清华大学学报刊登了一篇名为“人体手背血管图像的特征提取及匹配”的学术文章，该文章指出清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室采集到近红外血管图像并进行了特征识别，还详细的阐述了对所获取的静脉图像进行预处理的方法。最终该文章给出的实验结论是：在65个小范围样本条件下匹配，拒真率为4.6%，认假率为0。但没有发现清华大学后继对这项技术进行技术改进和产品转化的任何信息。
对比日立的技术源于东京大学，北京大学人工智能实验室应该是国内指静脉核心技术的重要发源地，该实验室似乎从2005年就开始手指静脉识别技术的系统研究与开发，他们应该采用了全新的指静脉识别算法，对大规模复杂环境的认证有深入的研究，实验室博士生的指静脉算法还在2008年获得了“英特尔杯”全国大学生软件创新大赛的金奖。该技术长期应用于北京大学的本校的体育考勤，每天达到几千人次的采集识别验证，应该积累了大规模实际应用的技术改进经验。从其学术论文公开的信息可以看出北大的技术指标达到了国际先进水平，同时北大每年还举办指静脉算法的比赛，在推动中国指静脉成熟核心技术的发展。
2006年，中国解放军国防科技大学谢建斌教授在2006年1月17日提交的公开号CN101004789A的专利申请公开了一种个人验证装置，提供了一种手指静脉图像识别装置，采用了使静脉图像更为清晰的图像处理技术及选出静脉图像的新算法，配合高精度图像采集设备，可使认证精度指标认假率和拒真率优于传统生物特征认证技术。
2011年，中国船舶重工集团七一零研究所郭庆昌博士研制出了手指静脉身份识别门禁系统，叫中安脉盾，该系统在军工部门及检察院有小规模应用，但从产品外观上看太像是应用的日立（或北大）核心模组。但推测作为一个军工企业应该不大会嵌入国外核心模块技术的。
因此，在2003年至2012年间，国内约有十多家高校和研究所研究开发指静脉识别技术和设备，从论文和应用落地来看北京大学的技术研究是相对较成熟的。
3.国内指静脉识别行业参与厂商概况
笔者调研发现日立和富士通于2005年开始在中国推广自己的静脉识别技术和安防门禁产品，可能是由于外企的产品价格高，好像早期应用量不是很大。另一方面，在生物特征身份识别这种涉及隐私秘密的特殊领域，国外技术在国内安防领域的应用存在涉密的问题，这可能也是日立技术在国内并未被广泛应用的一大原因。
通过对北大指静脉专利的状态追踪发现，北京大学将名下的指静脉发明专利转让给一家名为“燕南科技”的公司，浏览该公司的官网及工商信息发现，早期论文的及专利的署名人也是公司的股东，从该公司的企业新闻中发现，应该是北大实验室的核心技术人员响应双创号召自己创业了。该公司开发出了一系列指静脉识别产品，并参与了指静脉识别技术行业标准的制定，产品在教育金融等行业也有大规模的推广。内蒙古是全国第一个在高考认证中采用指静脉身份识别的省份，从网上公布的新闻推测，该项目应该是采用了燕南科技的产品，应该是目前国内应用规模最大的纯指静脉认证项目。
也许是内蒙考场大规模应用指静脉的原因刺激了行业的发展，从2015年开始国内指静脉行业变得热闹非凡，以日立公司的为首的系列公司在市场上都很活跃，日立北工大、曙光易通、成都芯软、华科力扬，威盾科技好像不是代理日立产品就是从日本归国的人士创立的指静脉企业。日立在成熟技术的推广上应该在逐步发力，并和中科曙光这样有实力的国内大型系统集成公司联手推出基于日立指静脉的解决方案，涉及社保金融教育等多个领域，相信这种有实力的中国企业也会逐步消化吸收国外的核心技术，推出真正自己核心技术产品。
另外一些国内企业如“山西圣点科技”是国内首家登录新三板的指静脉企业。
也是少数我们从年报等公开资料中可以了解指静脉行业的企业，该企年报中披露这家企业应该是以代理华为、思科及联想电脑为主业起家的山西本土IT企业，同时从近些年也代理多家的指静脉识别产品，其中一家叫鑫保泰的安防公司应该是他们的指静产品主要提供商，同时圣点科技好像也是北大燕南科技指静脉产品的山西代理商，有越来越多的传统IT企业加入到指静脉技术的应用推广中势必会提高该技术在行业的大规模应用。
圣点科技的提供商深圳鑫公司也有较全的产品系列，开发出了自有技术的指静脉模块，产品结构简洁，但不知道核心技术是来源于日本日立还是北大的实验室。
2015年后在日立和燕南科技等拥有成熟技术的厂商推动下的技术推广下以及国家双创（大众创业、万众创新）的号召鼓舞下，参与指静脉识别企业如雨后春笋般涌现出来。神州安盾、释金石、易时代等都应该是微盾旗下的公司，在积极尝试多种领域的应用。惠州智冠与南方医科大学共同研发手掌静脉识别技术，目前已有掌静脉产品小规模在监狱使用，其母公司广州智冠于2015年1月登陆新三板。智慧眼是一家湖南的公司，在2009年成立，听名字应该以人脸识别为主的解决方案公司，于2016年3月登陆新三板，智慧眼、通元微、细推科技等新出现的指静脉创业企业有些积极参加了北大人工智能实验室举办的指静脉挑战赛，应该是北大燕南科技的周边合作伙伴。有家叫识益生物的公司还推出了新颖的静脉鼠标，在京东众筹，推测是产品成熟度问题，没有后续销售。近期借着人工智能的东风生物识别行业也显得很火爆，但从三家登陆新三板的静脉生物识别企业（圣点、智慧眼、智冠）的年报营业收入细项中可以看出目前的指静脉企业仍以传统IT软硬件集成销售为主，静脉产品的销售额占总销售额的比例非常小。其他几家非公众公司貌似应用很广但收入不得而知。总之指静脉技术市场潜力很大，相关厂商要想获得大发展需要具备几个要素。首先，企业要具有顶尖的核心算法人才，从论文发表的排名来看，顶尖的人才目前应该来自于像东京大学、香港理工大学、北京大学人工智能实验室这样的顶尖的实验室；其次，企业要具有产品的大规模应用实践，2016年教育部发布了指导通知（教学[2016]3号），通知建议高考采用指静脉进行身份识别，这种上千万考生的认证项目才能确保技术产品成熟、稳定；再次，企业也应具有较强的行业关渠道、政府关系，尽快占领市场，从而投入技术和产品的持续研发和升级；做出核心技术可能需要10年积淀，大规模应用还可能要5到10年，目前大部分相关企业还基本停留在初期推广及代理日本日立产品阶段，真正做大做强不能停留在炒个概念挂个新三板为目标，行业的发展还需要政府及有影响力的上市公司推动，相信人工智能时代能给指静脉这类新兴技术推广带来持久的春天。
新三板研究：胖头鱼
