3D生物识别技术具有更高的效率和更高的安全性

纽约州布法罗市，2020年9月30日——一种光学生物特征认证工具，利用光声层析成像技术以3D形式绘制受试者的手指静脉，可以提供一种几乎无法破解的安全方法。纽约州立大学的研究人员开发了生物认证技术。测试表明，该方法在接受和/或拒绝身份时的准确率为99%。

光声手指血管图像来自八个不同的主题，颜色代表不同的深度。由纽约州立大学布法罗分校夏军提供。

光学和超声成像实验室的研究小组负责人夏军（音）说：“我们开发的3D手指静脉生物识别方法能够实现以前不可能达到的特异性和抗欺骗水平。”“由于没有两个人拥有完全相同的3D静脉图案，伪造静脉生物识别认证需要创建一个人手指静脉的精确3D复制品，这基本上是不可能的。”

其他基于手指静脉的生物认证方法已经开发出来，它们依赖于二维图像。第三维度的加入增加了安全性，使伪造身份更加困难。

为了完成三维生物特征认证，研究人员使用了光声层析成像，一种结合了光和声音的方法。首先，激光被用来照亮手指。当光线照射到静脉时，会产生一种声音，然后用超声波探测器检测，然后构建静脉图案的3D图像。

夏说：“由于成像系统体积大、视野小、手部定位不方便，使用光声断层成像技术进行三维手指静脉生物识别一直是一个挑战。”。“我们在新系统设计中解决了这些问题，通过更好地结合光和声束以及定制传感器来改善成像视野。”

为了提高光照和声学检测的集成度，研究人员制造了一种新的光和声束组合器，以及一个成像窗口，可以让手自然地放在平台上，类似于指纹扫描仪。计算机科学与工程系的徐文耀（音译）开发了一种匹配算法，可以在三维空间中进行生物特征识别和特征匹配。

36名志愿者对该系统进行了测试，他们的四个左手和四个右手手指被成像。实验表明，该方法是可行和准确的，特别是在多个手指的情况下。

研究小组成员乔瓦尼·米利奥尼说：“我们设想这项技术将用于银行和军事基地等需要高度安全的关键设施中。”“随着进一步小型化，3D静脉认证也可用于个人电子产品，或与二维指纹结合进行双因素认证。”

生物认证技术在各种应用中是传统密码的替代品，目前研究人员正致力于使他们的系统更小，并将成像时间缩短到1秒以下。他们说，由于超声波系统已经被开发用于智能手机，所以在智能手机上应用光声系统应该是可能的。这将使可穿戴系统能够实时执行生物特征认证。

这项研究发表在《应用光学》上(www.doi.org/10.1364/AO.400550).