掌纹和掌脉识别与认证的研究虽然起步较晚,但由于多方面的优势,而迅速发展成为生物特征家族中的后起之秀。基于掌纹的身份识别认证系统造价低、用户接受度好、精度高。在基于掌脉的身份识别认证中,表皮下的静脉特征不易泄露和伪造,具有较高的隐私性和防伪性。然而随着理论研究的不断深入和应用范围的不断推广,传统生物特征(包括掌纹和掌脉)身份识别与认证系统逐渐暴露出亟待解决的开放问题,这些问题严重束缚了相关技术的进一步发展和推广,主要包括:(1)接触式采集会随着采集装置表面污染降低采集效果,引发卫生和疾病风险,用户接受性低。(2)生物特征认证需要稳定的高认证精度、广泛的适用性和应用范围、高自由度以及抵御欺骗攻击的鲁棒性,而单一生物特征难以满足全部的指标要求。(3)生物特征终生不变且资源稀缺,一旦用户的生物特征模板被窃取,用户无法撤销、修改或重新发布自己的生物特征模板。为了解决上述问题,鉴于生物特征融合的优势,本文以掌纹和掌脉为研究对象,引入可撤销生物特征技术,在非接触采集环境下,研究掌纹和掌脉融合认证技术。主要研究内容及创新工作如下:(1)非接触手掌纹脉采集系统设计与实现非接触式采集更加灵活,用户接受度高,但采集条件更为复杂多变,通过对手掌纹脉双源采集系统特点的探讨,设计了非接触手掌纹脉采集系统。实现了非接触手掌纹脉采集系统实体框架,并以此为基础建立了手掌纹脉数据库,用于后续验证相关融合认证算法的性能。(2)基于点集操作的感兴趣区域定位算法由于诸多不稳定因素的干扰,非接触式掌纹和掌脉图像预处理存在更多技术挑战。基于点集操作的感兴趣区域定位算法充分利用了手掌的方向信息,通过原始图像计算三个残差的交集,再进行相应的后处理得到准确定位感兴趣区域。算法在背景以及手掌位置干扰等问题上抗干扰性更强,且相比于竞争指间根点检测算法降低了算法的搜索范围及计算开销,提高了定位准确性。(3)可撤销手掌纹脉融合认证技术在可变域对掌纹和掌脉进行融合,将可撤销变换嵌入到掌纹和掌脉的融合框架中。融合前对可撤销双源模板进行优选,在不增加匹配时间和空间复杂度的条件下,减少了原始特征的泄露。设计了“认证精度排序”和“小协方差选择”两种不同的优选准则,通过对比制定优化的融合策略,从而提高了认证精度,形成了“可撤销手掌纹脉融合认证”的新技术。综上所述,本文通过研究非接触掌纹和掌脉的预处理和对应的可撤销特征生成方案,提高了认证系统的隐私性、安全性及认证精度,形成了非接触式可撤销手掌纹脉融合认证技术的实用化框架,具有重要的理论意义和工程应用价值。