静脉识别技术因其准确率高、安全便捷以及识别速度快等优点成为生物识别领域的研究热点,但仍然存在被欺骗攻击的风险。一个完整的生物识别系统应具有活体检测的功能,因此静脉识别系统的活体检测功能对其安全性保障具有重要意义。目前应用在静脉识别系统上的活体检测方法主要有:热量检测法,序列图片检测法以及近红外检测法。热量检测法是利用体温来检测活体,但是仿冒者可以将假手背穿戴在自己的手上,轻松骗过系统。序列图片检测法是利用序列手背静脉图像进行防伪验证,但是在识别过程中,手背几乎处于静止状态,图像间差异小,活体识别率低。近红外检测法是利用人体组织与其他材料在近红外光下存在的巨大差异性,来进行活体识别。近红外检测法是一种稳定的活体识别技术,可以通过穿透生物组织来检测生物组织内的物质。本文提出一种基于序列红外图像光学检测方法,通过检测人体血氧饱和度、心率等生命参数,为静脉识别技术提供活体检测。该方法较其他活体检测方法更有效,识别率更高。根据静脉识别检测的物理布局,可知须采用非接触式检测血氧的方法。目前该检测方法存在技术难点有:1、手背部位脉搏波信号微弱难以检测;2、环境光干扰严重。针对上述问题,本论文采取多波长非接触式检测血氧法,较传统双波长检测具有抗干扰性强的优势,结合成像式光电容积脉搏波描记法(IPPG)与近红外检测技术,实现在复杂的环境光下给予手背识别系统稳定的活体检测功能。具体来说,本论文的主要研究内容如下:1、分析研究当前主流的活体检测研究框架,进一步分析了当前活体检测技术应用于手背静脉识别领域的现状;分析了当前欺骗攻击技术,对其进行分类和总结,进而提出了利用序列红外图像光学检测方法,通过检测人体血氧饱和度、心率等生命参数,为静脉识别技术提供活体检测。2、完善多波长血氧检测与非接触式生理参数检测结合的模型,提高非接触式检测的稳定性。3、设计开发多波长反射式非接触血氧检测系统样机。硬件部分,通过光源模块、信号控制模块以及信号采集模块,完成系统平台的搭建。软件部分,通过Zemax仿真追踪分析光线分布情况,均匀性可达75%以上,提高了系统光照鲁棒性。信号处理方面,一方面利用Mallat小波分解重构法消除高频分量和基线,另一方面提出了经验模态分解法(EMD)与小波分解重构法结合的方式,利用两者各自的优势消除运动伪差,获取出信噪比较高的信号波形。4、设计实验证明了该系统的可行性、抗干扰性以及可重复性,结果证明了手背区域非接触式检测生理参数(心率、血氧)用于静脉识别活体检测的可行性。在不同光强下,采集手背信号获取R值可知,环境光下对R值的提取影响很小。同时对比该系统在不同光强下检测出的血氧值,发现其存在较好的抗干扰性,进一步说明了该系统用于静脉识别活体检测方面的稳定性。