甚麼是掌靜脈識別技術?

掌靜脈識別以每個人手掌內獨一無二的靜脈紋路作為身分依據,被視為保安較高、誤判率低的生物辨識技術。本文說明它的原理、與其他生物辨識方式的比較、門禁應用要點,以及香港場所安裝時須留意的私隱要求。

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掌靜脈識別是甚麼

掌靜脈識別(Palm Vein Recognition)是生物辨識技術的一種,以手掌內部的靜脈血管紋路作為身分特徵。靜脈紋路在每個人身上都不同,即使是同卵雙胞胎亦不相同,而且靜脈藏在皮膚之下,難以被複製或偽造,因此被視為保安等級較高的生物辨識方式。

讀取方式

掌靜脈識別器以近紅外光照射手掌,血紅蛋白吸收紅外光後,靜脈在影像中呈現為暗色紋路,設備據此擷取靜脈圖案並轉換為特徵資料。

非接觸操作

用戶只需把手掌放在識別器上方約數厘米處,毋須觸碰設備,比需按壓的指紋機更符合衛生要求,亦減少設備磨損。

特徵資料

系統儲存的是從靜脈圖案提取的特徵模板,而非原始影像,比對時以模板進行,降低個人影像被直接取用的風險。

掌靜脈識別並非新技術,早在2000年代已有廠商開發商用產品,並應用於銀行櫃員機、醫院與資料中心等高保安場所。近年在門禁市場的應用漸趨普遍,價格亦較早年下降,但整體仍屬中高價位的生物辨識方案。

需要澄清的是,掌靜脈識別與「指靜脈識別」是兩種相近但不同的技術:前者讀取手掌內部靜脈,後者讀取手指內部靜脈,設備與操作方式不同,應用的場合亦略有分別。門禁市場上兩者皆有其支持者,選型時應按使用習慣與保安需要決定。

運作原理

掌靜脈識別的工作原理,可從光學、特徵提取與比對三個層面理解。

光學層面:靜脈中的血紅蛋白對近紅外光有明顯吸收特性。識別器內置近紅外光源(波長約700至900納米)與感光元件,光源照射手掌後,靜脈部分吸收光線、呈現暗色,其餘組織反射光線、呈現亮色,形成一幅明暗分明的靜脈紋路影像。這個過程與X光片類似,只是使用的是無害的近紅外光。

特徵提取層面:設備從靜脈影像中提取血管的分叉點、走向與粗細等特徵,轉化為一串數碼特徵模板。模板的產生經過對齊與歸一化處理,即使手掌擺放角度略有偏差,仍能提取出可比對的特徵。系統儲存的是模板而非原始影像,一般無法從模板還原出手掌樣貌。

比對層面:用戶登記時建立模板,之後每次辨識,設備即時擷取當前的靜脈影像、提取模板,與已登記模板比對,計算相似度;超過設定門檻即視為同一人。整個辨識過程一般在數秒內完成,適合日常出入使用。

需要留意的是,手掌的腫脹、受傷或長時間水浸會影響靜脈影像的品質,造成辨識失敗;光源老化或感光元件污漬亦會影響表現。定期清潔設備與保養光源,是維持辨識率的基本要求。

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與其他生物識別方式的比較

門禁市場常見的生物識別方式包括指紋、人面識別與掌靜脈,各有優點與限制。選用時應按場所的保安要求、使用習慣與私隱考慮決定。

比較項目掌靜脈指紋人面識別
讀取方式近紅外光,非接觸按壓感應面,接觸鏡頭拍攝,非接觸
特徵位於皮膚內(手掌)皮膚表面面部表面
複製難度高:靜脈在皮膚內,難以取得中:表面紋路可被採集中:照片與影像可被利用
對環境的敏感度受濕度與皮膚狀況影響乾燥或破皮手指較難讀取受光線與角度影響
衛生非接觸,較衛生需接觸共用感應面非接觸

掌靜脈的主要優勢在於保安與衛生:靜脈位於皮膚內,不會像指紋般留在物件表面被採集,亦不像人面般可在公共空間被遠距離拍攝;非接觸操作避免共用感應面帶來的衛生顧慮。其限制是設備體積一般較大、成本較高,且手掌受傷或腫脹時可能影響辨識。

指紋識別歷史最悠久、價格最普及,但乾燥手指與共用感應面的衛生問題是常見投訴。人面識別毋須任何動作,通行體驗最好,但對光線敏感,且隱私關注較大——人的面貌在公共空間無時無刻可被拍攝,這正是私隱專員公署特別提醒的地方。

選型建議:高保安場所(資料中心、實驗室、金庫)可優先考慮掌靜脈;員工眾多、講求衛生與通行速度的場所,掌靜脈與非接觸式方案亦有優勢;一般辦公室則可從成本與使用習慣出發選擇。無論選哪一種,都應配合拍卡或密碼作多重驗證,並落實模板保安措施。

門禁應用的考慮因素

把掌靜脈識別用於門禁系統,除了設備本身的技術表現,還有安裝、用戶管理與系統整合等方面的考慮。

  1. 安裝高度與位置——識別器一般安裝於門側或閘機上,高度須配合一般成人手掌的自然位置,並考慮坐輪椅人士的可及範圍;安裝位置應避免陽光直射,以免影響近紅外影像。
  2. 登記流程——每位用戶須先登記掌靜脈模板,流程須設專人指引並重複登記以確認穩定性;登記資料屬敏感個人資料,處理與保存須符合私隱要求。
  3. 與現有系統整合——掌靜脈識別器一般與門禁控制器配合,輸出開門訊號;可與拍卡、密碼並用,亦可接入現有的開門紀錄與權限管理平台。
  4. 後備通行方式——任何生物識別都不應是唯一開門方式。系統應保留後備方案(如管理卡或密碼),應付手掌受傷、系統故障等情況,避免用戶被鎖在門外。
  5. 保養與校準——近紅外光源與感光元件須定期清潔與檢查,模板隨時間微變時或需重新登記,保養計劃應納入合約。

用戶體驗是門禁系統成敗的關鍵。掌靜脈識別要求用戶把手掌放在指定位置並停留約一秒,初次使用者需要時間適應;高峰時段若排隊辨識,可考慮於同一門口並設拍卡讀卡器分流。這些安排應在設計階段與用戶代表討論,而非安裝後才發現。

保安層面,模板的儲存位置與加密傳輸須妥為處理:模板儲存於設備本地或中央資料庫各有取捨,本地儲存回應快但設備被盜時模板可能外洩,中央儲存易於管理但須加密傳輸。應按場所規模與保安要求決定,並向承辦商索取資料流向說明。

香港私隱要求與實際情況

在香港安裝掌靜脈門禁,最需要留意的不是技術,而是《個人資料(私隱)條例》與私隱專員公署的相關指引。掌靜脈模板屬生物辨識資料,受條例規管,處理須格外謹慎。

私隱專員公署發表的《收集及使用生物辨識資料指引》,就機構收集生物辨識資料提出多項要求,包括:須有明確而正當的目的,並考慮是否有侵犯私隱程度較低的替代方案;取得用戶的明確同意,並讓用戶了解資料的用途;採取適當保安措施保護資料;以及訂定合理的保存期限。指引雖不具法律約束力,但反映公署對生物辨識資料的立場,違反者可能面對調查與執法。

香港實際應用的情況:部分銀行曾引入掌靜脈或指靜脈技術作客戶身分驗證,資料中心與實驗室亦見採用掌靜脈門禁;但一般辦公室與住宅大廈仍以拍卡為主,生物識別多作為高保安區域的第二重驗證。這種「拍卡加生物識別」的組合,既保留通行效率,亦把生物辨識資料的使用範圍限於必要場合,符合私隱指引的相稱性要求。

另外須留意《個人資料(私隱)條例》對個人資料的收集、保存與查閱均有明確規定。機構應在收集前向員工或住戶發出收集個人資料聲明,說明目的、用途與查閱安排;員工離職或住戶退租時,其生物識別模板應予刪除,並在私隱政策中列明處理方法。

常見問題

掌靜脈識別是甚麼?
掌靜脈識別是生物辨識技術的一種,以近紅外光照射手掌,讀取皮膚下獨一無二的靜脈紋路作為身分特徵。它採用非接觸操作,特徵位於皮膚內,被視為保安較高、較難複製的生物辨識方式。
掌靜脈識別安全嗎?
保安等級較高:靜脈紋路位於皮膚內,不會像指紋般殘留在物件表面,亦不像人面般可被遠距離拍攝,複製難度高。不過系統保安仍取決於模板的儲存與加密管理,應配合多重驗證使用。
掌靜脈識別與指紋識別有甚麼分別?
掌靜脈讀取皮膚下的靜脈紋路,採用非接觸操作,較衛生、較難複製,但設備成本較高;指紋讀取皮膚表面的紋路,須按壓感應面,價格普及但受乾燥手指與共用感應面衛生問題影響。
掌靜脈識別適合用於一般辦公室嗎?
適合,但一般會作為高保安區域的第二重驗證,與拍卡或密碼並用,而非取代所有通行方式。選用時應考慮設備成本、登記流程與用戶習慣,並保留後備通行方案。
掌靜脈模板是個人資料嗎?
是。掌靜脈模板屬生物辨識資料,受《個人資料(私隱)條例》規管,收集須有正當目的與用戶同意,並採取適當保安措施。私隱專員公署的《收集及使用生物辨識資料指引》就此有詳細要求。
手掌受傷會影響辨識嗎?
會。手掌腫脹、受傷或長時間水浸會影響靜脈影像品質,可能造成辨識失敗。系統應設後備通行方式(如管理卡或密碼)應付此類情況,並在保養計劃中安排定期清潔與校準。

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