隐藏在血管中的密码静脉认证技术掀起钥匙革命

生物认证可以说是一门妙趣横生的技术与艺术."Biometrics"其实是一个合成词,它是Biology(生物学)与Metrics(测量)组合而成的单词.因此Biometrics就是"生物测量学"的意思,也有人称之为"生物计量学".所谓生物认证的测量对象日渐包罗万象,已不再局限于大众所熟悉的指纹,还包括了掌纹、虹彩(虹膜)、视网膜、脸型、耳廓、语音、手指/手掌/手背静脉分布等人体与生俱来的生物特征(图1),这些都成为科学家采集与计算的对象.     

基于彩色多普勒超声在定量评估乙型肝炎肝纤维化患者脾静脉内径和门静脉内径中的价值

探究彩色多普勒超声检测脾静脉内径(SVD)、门静脉内径(PVD)及半定量评分与乙型肝炎肝纤维化的关系。选取202例乙型肝炎患者行超声引导下肝穿刺活检,根据肝穿刺活检结果将其分为肝纤维化组(n=112)和无肝纤维化组(n=90)。多因素Logistic回归分析各指标水平与乙型肝炎患者肝纤维化之间的关系,构建乙型肝炎患者肝纤维化的预测模型和乙型肝炎患者肝纤维化风险评分系统及划分风险等级。结果显示,SVD升高、PVD升高、脾门厚度升高、脾脏面积升高、胆囊壁厚度升高、肝表面被膜升高、肝固有动脉峰值血流速度(HAV_max)升高、肝脏硬度测量(LSM)升高、丙氨酸转氨酶(ALT)升高是乙型肝炎患者肝纤维化的独立危险因素,脾脏长度降低、肝实质回声降低、肝静脉清晰度降低、门静脉峰值血流最大速度(PVV_max)升高、脾静脉峰值血流速度(SVV_max)升高是其保护因素(P<0.05);SVD和PVD与乙型肝炎肝纤维化呈明显非线性关系(P<0.05);对各影响因素进行风险评分,总分在0.5～24分,根据百分位数进行评分分级,低危组...     

手指多模态Gabor编码特征局部融合方法研究

鲁棒性特征提取一直是生物特征识别领域研究的一个重要问题。由于手指姿态易变,这个问题在手指多模态生物特征描述方面显得更为突出。为了较为稳定地刻画手指多模态生物特征信息,本文提出了一种新的基于Gabor特征编码的局部灰度特征提取方法。首先,对手指的三个模态指纹、指静脉和指节纹图像分别进行Gabor滤波,刻画它们的纹理方向特性,并分别获取Gabor方向特征编码。然后,分别对特征编码图像进行局部灰度特征分析,并以局部串联的方式对手指多模态生物特征进行融合。实验表明,该方法在自制的手指姿态多变的数据库中具有良好的识别性能。      

基于改进AlexNet卷积神经网络的手掌静脉识别算法研究

在手掌静脉图像采集的过程中易受手掌摆放姿势、光源条件等外界因素的影响,造成识别准确度欠佳。为了提高手掌静脉图像识别的精准度和鲁棒性,提出一种基于改进AlexNet深度卷积神经网络的手掌静脉识别方法。该方法首先通过图像分割、指根关键点定位、感兴趣区域图像提取等三个阶段对采集的手掌静脉图像进行预处理;其次,针对人体手掌静脉识别的应用场景,通过适当调整经典的AlexNet卷积神经网络的结构并对卷积层的输出进行批标准化操作,同时,将深度学习理论中的注意力机制应用到该网络中,进而优化AlexNet神经网络,使用优化后的AlexNet神经网络对预处理后的图像自动进行特征提取、分类和识别;最后,在公开的Polyu和CASIA多光谱掌纹数据集上进行大量的实验,达到的最佳识别率分别为99.93%和99.51%,实验验证了所提方法的有效性。     

手指静脉图像血管网分形修复方法

由于生物组织对近红外光具有高散射效应，手指静脉红外透射成像质量往往较差，血管网络存在信息残缺。为了解决指静脉血管残缺问题，本文提出一种基于分形的手指静脉红外图像血管网络修复方法。首先，利用多尺度Gabor滤波对指静脉图像增强，进而提取血管骨架；其次，利用Gabor滤波得到的方向特征对血管网络进行结构预修复；接着采用K均值聚类方法提取指静脉结构的父子血管长度比特征，将其作为一种分形特征；然后，利用该特征计算缺损血管长度；最后，建立血管点移动模板，通过统计相邻血管点位置移动概率实现血管形态模拟及网络修复。实验结果表明，本文方法可以实现指静脉图像局部残缺区域的修复，从而提高手指静脉识别精度。      

一种超轻量级指静脉纹络实时分割网络

现有的指静脉分割网络大多需要消耗极大内存和计算资源,难以直接部署到嵌入式平台上,大部分模型轻量化方法存在参数减小导致分割性能急剧下降、算力受限和实时性等问题.针对上述问题,本文提出了一种超轻量级指静脉纹络实时分割网络—SGUnet.首先,使用沙漏状的深度可分离卷积极大地减少基础模型参数,并采用轻量级高效注意力模块实现无...     

具有活体检测功能的手背静脉身份识别方法研究

针对身份识别容易被仿冒和造假的问题,提出了一种利用近红外相机捕获手背静脉同时具有活体检测功能的身份识别方法,手背静脉图像提供静脉特征作为身份识别的依据,与此同时获取的脉搏波的周期性特征作为活体检测的标志.利用自行搭建的手背静脉和脉搏波捕获实验装置,研究了70个个体的手背静脉图像以及活体和假体的静脉图像特征,并提出了提高...     

多谱段短波红外小鼠静脉荧光观测成像研究

短波红外(short-wave infrared,SWIR)一般指900～1700 nm的光波段,是肉眼不可见的光波段,这种波段目前主流的探测器以InGaAs为主,主要用于军事、生物以及材料光谱分析等领域.短波红外荧光成像以其对生物组织光学损伤小、成像深度大、成像信噪比高、空间和时间成像分辨率高等特点,使得基于InGa...     

干扰素γ对ED-25细胞E-选择素表达影响的研究

目的：研究干扰素γ（INF-γ）对E-选择素在肝内血管内皮细胞上表达的影响状况,探讨E-选择素在肝癌特异性转移中的作用。方法：运用RT-PCR检测E-选择素mRNA的表达,免疫组化法检测E-选择素在静息和活化状态下的肝静脉内皮细胞（ED-25）上的表达。结果：E-选择素在静息状态下的肝静脉内皮细胞表达较弱;而肝静脉内皮细胞受到INF-γ刺激活化后,其表达明显增强,且E-选择素表达随着INF-γ作用时间的延长而增强。结论：INF-γ对肝内血管内皮ED-25细胞表达E-选择素有较强的诱导作用,且有时间依赖关系,在肝癌的转移中可能发挥重要作用。