ЖУРНАЛ СТА №2/2021

даёт достаточно информации, чтобы идентифицировать одного человека из большой группы людей [1]. По сравне- нию с внешней стороной ладони или пальцев ладонь является хорошей областью для аутентификации, потому что на ней нет волос, которые могут за- труднить захват изображения вен. Счи- тается, что рисунок вен ладони, как и отпечатки пальцев, содержит уникаль- ные биометрические данные для каж- дого человека. Чтобы подтвердить это предположение, в 2005 году разработ- чики собрали для проверки 140 000 изображений вен ладони у 70 000 чело- век. Эксперименты, основанные на первых больших данных, показали, что рисунки вен ладоней обладают больши- ми преимуществами в качестве метода биометрической аутентификации с вы- сокой повторяемостью и точностью идентификации. Также было показано, что рисунки вен ладони стабильны в течение достаточно длительного перио- да времени для биометрической иден- тификации личности. В России первы- ми начали исследовать подобные био- метрические технологии в компании «Прософт-Биометрикс» в 2008 году, а уже в 2010 году появились первые оте- чественные образцы сканеров вен ладо- ней и прикладного программного обес- печения [2]. Если обратиться к истории появле- ния этого метода, то следует отметить, что патент на аутентификацию вен ру- ки был получен Джозефом Райсом в США ещё в 1985 году, а первое устрой- ство для аутентификации вен ладоней было представлено в США компанией Advanced Biometrics, Inc. в 1997 году. Позже, в 2003 году в Японии было вы- пущено новое бесконтактное устрой- ство компанией Fujitsu. В 2004 году японские финансовые учреждения в Bank of Tokyo-Mitsubishi впервые при- менили эту технологию для подтвер- ждения личности своих клиентов. Это был один из первых крупных проектов в Японии, в котором частное пред- приятие внедрило для широкой публи- ки сервис аутентификации по венам ладоней. Представленная концепция и реализация бесконтактного сканера вен ладоней были удостоены награды Street Journal в 2005 году за иннова- ционные технологии в области без- опасности в сетях. И ССЛЕДОВАНИЕ ВЕН ЛАДОНЕЙ Сосудистое русло вен находится в подкожном слое ладони человека, и его изображение снимается с помощью просвечивания инфракрасными луча- ми. Эта технология называется ближ- ней инфракрасной спектроскопией и визуализацией (NIRS). Данные иссле- дования проводятся более 10 лет и пред- ставляют собой технологию измерения in vivo – «внутри живого». Изображения вен ладони можно получить двумя раз- ными способами: методом отражения и методом просвечивания. В методе отра- жения ладонь освещается с лицевой стороны и изображение захватывается с той же стороны. В методе просвечива- ния ладонь освещается с тыльной сто- роны руки, а изображение снимается с лицевой стороны. В способе просвечи- вания устройство освещения и устрой- ство захвата разделены, обращены друг к другу через ладонь. Поскольку на- правление освещения совпадает с на- правлением захвата изображения, оба метода могут быть объединены, чтобы создать более компактное устройство освещения и устройство захвата. Д АТЧИКИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДА ОТРАЖЕНИЯ Разработчики компании Fujitsu выпу- стили на рынок датчики для измерения вен ладони рефлективного типа (рис. 2). Пользователям не нужно при- касаться к датчику, им всего лишь нуж- но показать ладони датчику. Чтобы по- лучить качественное изображение вен ладони, процесс визуализации должен адекватно контролироваться в зависи- мости от положения руки или её движе- ния. Кроме того, необходимо контро- лировать интенсивность просвечивания ладони внутри датчика в зависимости от внешней яркости освещения. Бес- контактный метод сканирования вен избавляет пользователя от беспокой- ства по поводу гигиеничности метода, поскольку при сканировании ладони не нужно напрямую контактировать с по- верхностью датчика. Этот метод также подходит для идентификации в средах, где требуются высокие стандарты ги- гиены, например, в медицинских уч- реждениях или на предприятиях пище- вой отрасли. Интенсивность ближнего инфра- красного излучения, испускаемого дат- чиком, считается безопасной, посколь- ку она меньше, чем интенсивность, указанная в директивах «Световое и ближнее инфракрасное излучение» Американской конференции государст- венных промышленных гигиенистов (ACGIH). Первые системы аутентифи- кации по рисунку вен были внедрены в банкоматах в 2004 году. Для того чтобы расширить применение аутентифика- ции по венам ладоней, постоянно тре- буется дальнейшая миниатюризация самого датчика. Была разработана ори- гинальная система засветки датчика для обеспечения широкого диапазона изме- нения интенсивности излучения и очень высокой яркости свечения. Вы- сокие требования к минимальным раз- мерам датчика удалось обеспечить бла- годаря тщательному подбору располо- жения светодиодов и оптимизации формы волноводов. Также был обнов- лён алгоритм аутентификации, чтобы лучше обрабатывать изображения, сня- тые микроминиатюрным датчиком. По соображениям безопасности датчик должен шифровать отсканированное ОБ ЗОР / Т Е Х НОЛОГ ИИ СТА 2/2021 7 www.cta.ru Рисунок вен ладони Сканер вен ладони Излучение ИК-волн Восстановленный гемоглобин поглощает ИК-излучение Спектр поглощения гемоглобина Длина волны (нм) 700 0 1 2 3 4 800 900 1000 Насыщенный кислородом гемоглобин Дезоксигенированный гемоглобин Поглощение волн около 760 нм Уровень поглощения (ммоль –1 ) Изображение узора вен в ИК-диапазоне Рис. 2. Иллюстрация работы сканера вен ладоней с использованием метода отражения