ICS35.240.15

CCSL71

團體標準

T/CESAXXXX—202X

非接觸式掌紋掌靜脈融合識別終端設備

技術要求

Technicalrequirementsforcontactlessfusionrecognitionterminaldevicesofpalm

printandpalmvein

（征求意見稿）

在提交反饋意見時，請將您知道的相關專利連同支持性文件一并附上。

已授權的專利證明材料為專利證書復印件或扉頁，已公開但尚未授權的專利申

請證明材料為專利公開通知書復印件或扉頁，未公開的專利申請的證明材料為專利

申請號和申請日期。

202X-XX-XX發布202X-XX-XX實施

中國電子工業標準化技術協會發布

T/CESAXXXX—202X

前??言

本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定起

草。

本文件由深圳市騰訊計算機系統有限公司提出。

本文件由中國電子工業標準化技術協會歸口。

本文件起草單位：

本文件主要起草人：

III

T/CESAXXXX—202X

引??言

近年來，生物特征識別技術不斷發展，面臨隱私接受度、用戶使用體驗、場景適用性等綜合考量。

掌紋掌靜脈融合識別技術作為新一代多模態生物特征識別技術，融合了掌紋識別的辨識優勢和掌靜脈識

別的活體檢測優勢，識別準確性和安全性都得到了提升。同時，非接觸式、一次性同時采集和處理掌紋

掌靜脈特征的方式，帶來了便捷的用戶體驗，拓展了技術適用場景。

非接觸式掌紋掌靜脈融合識別終端設備一般采用可見光傳感器采集掌紋圖像信息，采用近紅外光傳

感器采集掌靜脈圖像信息。非接觸式刷掌姿態示例，如下圖所示。

非接觸式刷掌姿態示例圖

非接觸式掌紋掌靜脈融合識別技術是對現有生物特征識別技術的重要補充，目前已在交通出行、移

動支付、無人零售等場景快速應用。為指導掌紋掌靜脈融合識別終端設備的設計和開發，更好地推動技

術應用和產業健康發展，編制本文件。

IV

T/CESAXXXX—202X

非接觸式掌紋掌靜脈融合識別終端設備技術要求

1范圍

本文件規定了非接觸式掌紋掌靜脈融合識別終端設備的技術架構、功能要求、性能要求和安全要求。

本文件適用于非接觸式掌紋掌靜脈融合識別終端設備的設計、生產、集成與應用。

2規范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T5271.37-2021信息技術詞匯第37部分：生物特征識別

GB/T36460-2018信息技術生物特征識別多模態及其他多生物特征融合

GB/T40660信息安全技術生物特征識別信息保護基本要求

3術語和定義

GB/T5271.37-2021界定的以及下列術語和定義適合于本文件。

3.1

掌紋palmprint

手掌紋理信息，本文件中主要指手心側手掌區域的紋理,特殊情況也可以包含手指區域的紋理。

3.2

掌靜脈palmvein

手掌靜脈紋理信息，本文件中主要指手腕到手指之間的手心側手掌區域靜脈血管紋理，特殊情況也

可以包含手指區域靜脈血管紋理。

3.3

掌紋掌靜脈特征palmprintandpalmveincharacter

從掌紋、掌靜脈樣本圖像信息分別提取的、反映掌紋和掌靜脈生物特性的、用于比對的數值或標記。

3.4

生物特征融合biometricfusion

多來源（如：傳感器、模態、算法、實例或呈現等）的信息的組合。

[來源：GB/T36460—2018，3.3]

1

T/CESAXXXX—202X

3.5

多生物特征識別multi-biometrics

基于個人的生物或行為特征并使用了生物特征融合技術的個體自動識別。

[來源：GB/T36460—2018，3.9]

3.6

樣本圖像質量sampleimagequality

樣本圖像滿足目標應用的指定條件的程度。

注：質量條件可涉及幾個方面，例如，清晰度、亮度、分辨率等。

3.7

掌紋掌靜脈驗證palmprintandpalmveinverification

掌紋掌靜脈融合識別應用之一，將所產生的掌紋掌靜脈特征與按用戶標識信息所給定的已存儲的用

戶的掌紋掌靜脈特征參考進行比對（1：1比對），以確認用戶是否為所聲明的身份。

3.8

掌紋掌靜脈辨識palmprintandpalmveinidentification

掌紋掌靜脈融合識別應用之一，將所產生的掌紋掌靜脈特征與已存儲的指定范圍內的所有掌紋掌靜

脈特征進行比對（1：N比對），以確認用戶是否為所聲明的身份。

4縮略語

下述縮略語適用于本文件。

FAR：錯誤接受率（FalseAcceptanceRate）

ISP：圖像處理器（ImageSignalProcessing）

Mono：單色（Monochrome）

P-sensor：距離傳感器（Proximitysensor）

ROI區域：感興趣區域（RegionofInterest）

TPR：通過率（TruePositiveRate）

5概述

5.1掌紋掌靜脈ROI區域

本文件中掌紋掌靜脈ROI區域，上方包含手指縫，右側包含手右邊緣，左側包含食指左邊緣，示例

見圖1。掌紋掌靜脈ROI區域根據使用場景不同，區域范圍可略有差異。

2

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圖1掌紋掌靜脈ROI區域示例圖

5.2掌紋掌靜脈融合分類

多生物特征融合識別通常是將多生物特征類型、多算法、多實例、多傳感器、多呈現等類別組合使

用，最終得到一個特定的生物特征辨識或驗證結果。表1給出了本文件中掌紋掌靜脈融合分類（分類標

準見GB/T36460-2018中4.1多生物特征識別分類）：

表1掌紋掌靜脈融合分類

類別掌紋掌靜脈融合分類

多特征類型是，包含掌紋、掌靜脈兩種生物特征類型。

多算法否，分別使用單一算法處理掌紋樣本、掌靜脈樣本。

多實例否，僅需采集一個實例（左手或右手的掌紋掌靜脈樣本）。

多傳感器是，包含RGB和紅外圖像采集。

多呈現同時呈現，即通過單次采集事件獲取掌紋、掌靜脈樣本，無

需依次采集。

5.3掌紋掌靜脈融合層級

掌紋掌靜脈融合層級按照GB/T36460-2018中第五章組合層級的規定，通常有以下幾個融合層級：

a)樣本級融合：將掌紋掌靜脈樣本數據融合為一個樣本；

b)特征級融合：將掌紋掌靜脈特征融合為一個特征集或者特征向量；

c)分數級融合：將掌紋掌靜脈特征識別分數融合成一個分數，與系統接受閾值進行比較；

d)決策級融合：將掌紋掌靜脈識別過程輸出的布爾值，利用和與或等方式，進行融合決策。

本文件中，掌紋掌靜脈融合識別根據應用場景需求，可支持特征級融合、分數級融合和決策級融合，

融合層級見圖2。

3

T/CESAXXXX—202X

圖2掌紋掌靜脈融合識別層級

6技術架構

非接觸式掌紋掌靜脈融合識別終端設備按照識別算法部署位置的不同，可分為本地識別模式和遠程

識別模式。本地識別模式下，識別算法部署在終端設備內部。遠程識別模式下，識別算法可全部部署在

遠端服務器中，或者采取終端設備內部部署和遠程服務器部署相結合的方式。

非接觸式掌紋掌靜脈融合識別終端設備一般由圖像采集單元、圖像處理單元、輸入輸出單元和管理

單元4個部分構成。遠程模式下，識別過程還需要遠程服務器支持。非接觸式掌紋掌靜脈融合識別技術

架構見圖3。

圖3非接觸式掌紋掌靜脈融合識別技術架構圖

架構圖中分為終端設備和遠程服務器兩部分，各部分的作用如下：

a)終端設備的采集單元負責掌紋和掌靜脈圖像的采集，包括圖像傳感器、補光燈、ISP等模塊，

保證采集到滿足要求的生物特征圖像信息；

b)終端設備的處理單元負責圖像優選、活體檢測、特征提取/比對等。本地識別模式下，終端設

備在采集和處理后進行識別，并輸出識別結果。遠程識別模式下，終端設備將圖像或特征加密

傳輸到后臺，進行活體檢測和識別；

c)終端設備的輸入輸出單元負責接收外部輸入的控制信號或數據，并對識別結果、用戶使用過程

引導等信息進行顯示，同時負責與后臺服務器通訊，一般包含屏幕、觸控、通訊等模塊；

d)終端設備的管理單元負責掌紋掌靜脈識別應用的總體策略制定和執行；

4

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e)遠程服務器配合終端完成完整的識別流程，包括特征融合/比對、活體檢測、設備管理、系統

管理等。

7功能要求

7.1采集功能

終端設備的采集功能要求，包括但不限于：

a)應能采集用戶掌紋掌靜脈樣本（如通過紅外圖像傳感器單元采集掌靜脈圖像，RGB/mono傳感

器單元采集掌紋圖像），并將其轉化為適合融合識別處理的數據格式；

b)應具有明確的用戶提示，告知用戶對其掌紋掌靜脈樣本進行了采集，若采集過程分為多次進行，

宜向用戶明示每一次采集的進度；

c)宜具備P-sensor單元，感知手掌是否進入合適的識別區域并反饋手掌的高度，以便用于AE

等算法的參考；

d)宜具備補光功能，紅外光補光一般可采用780nm~1100nm波段，可見光補光一般可采用白光、

藍光等；

e)宜具備偏振片單元，實現對手掌表面強反光的抑制，以及掌靜脈圖像中表皮信息的過濾。偏振

片宜成對使用，兩個偏振片的偏振方向應正交；

f)宜采用ISP處理單元對圖像做后期處理，包括但不限于曝光控制、降噪、銳化、白平衡矯正、

畸變矯正、暗角矯正等，以實現更好的成像效果；

g)宜具備人體接近感應單元（如超聲、遠紅外、雷達等傳感器），以實現無人休眠、感應啟動等

功能。

7.2處理功能

終端設備的處理功能要求，包括但不限于：

a)應進行圖像優選、通過質量評分等機制篩選合格的圖片；

b)應進行活體檢測，并對非活體進行攔截；

c)應具備特征識別能力；

d)宜具備特征存儲能力，以支持本地識別；

7.3輸入輸出功能

終端設備的輸入輸出功能要求，包括但不限于：

a)應具備通訊單元，如以太網、4G、Wi-Fi等；

b)應具備輸出單元，如顯示屏幕、指示燈光、揚聲器（喇叭）、蜂鳴器等；

c)宜具備輸入單元，如鍵盤、觸控屏等接觸式輸入模塊，手勢交互等非接觸式輸入模塊。

7.4管理功能

終端設備的管理功能要求，包括但不限于：

a)宜具備參數設置、權限管理、版本升級、日志管理、初始化等基礎功能；

b)宜具備用戶名單管理功能；

c)宜具備用戶注銷功能。

8性能要求

5

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8.1樣本質量要求

8.1.1掌紋樣本質量要求

掌紋注冊樣本、待識別樣本，宜滿足表2的要求。

表2掌紋樣本質量要求

樣本類型/指標項注冊樣本要求待識別樣本要求

分辨率（像素）不低于720*1080不低于720*1080

圖像大小

手掌ROI區域占比≤80%≤80%

手掌ROI區域

分辨率（像素）≥250*250≥250*250

大小

水平轉動角[0°,360°][0°,360°]

俯仰角[-10°,10°][-30°,30°]

手掌姿態傾斜角[-10°,10°][-30°,30°]

手指展開/手指并攏手指展開/手指并攏手指展開/手指并攏

手掌伸直/手掌蜷縮手掌伸直手掌伸直

均勻性無光斑和半明半暗無光斑和半明半暗

整體亮暗無過曝和欠曝無過曝和欠曝

手掌ROI區域

亮度灰度動態范圍80~200占比>95%80~200占比>90%

灰度級256256

手掌ROI區域掌紋主線及主線分叉清晰，無模掌紋主線及主線分叉清晰，無模糊，

清晰度

清晰度糊，無過銳化無過銳化

手掌ROI區域

噪聲無明顯噪聲無明顯噪聲

噪聲

手掌ROI區域

對比度掌紋紋路和背景區分度高，易辨識掌紋紋路和背景區分度高，易辨識

對比度

手掌完整度手掌可見度100%95%

手掌潔凈度汗水、污漬無無

8.1.2掌靜脈樣本質量要求

掌靜脈注冊樣本、待識別樣本，宜滿足表3的要求。

表3掌靜脈樣本質量要求

樣本類型/指標項注冊樣本要求待識別樣本要求

分辨率（像素）不低于720*1080不低于720*1080

圖像大小

手掌ROI區域占比≤80%≤80%

手掌ROI區域應≥150*150應≥150*150

分辨率（像素）

大小宜≥200*200宜≥200*200

水平轉動角[0°,360°][0°,360°]

手掌姿態

俯仰角[-10°,10°][-30°,30°]

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傾斜角[-10°,10°][-30°,30°]

手指展開/手指并攏手指展開/手指并攏手指展開/手指并攏

手掌伸直/手掌蜷縮手掌伸直手掌伸直

均勻性無光斑和半明半暗無光斑和半明半暗

整體亮暗無過曝和欠曝無過曝和欠曝

手掌ROI區域

亮度灰度動態范圍80~200占比>95%80~200占比>90%

灰度級256256

手掌ROI區域掌靜脈紋理清晰，無模糊，掌靜脈紋理清晰，無模糊，

清晰度

清晰度無過銳化無過銳化

手掌ROI區域

噪聲無明顯噪聲無明顯噪聲

噪聲

手掌ROI區域掌靜脈和背景及掌紋區分度高，掌靜脈和背景及掌紋區分度高，

對比度

對比度易辨識易辨識

手掌完整度手掌可見度100%95%

手掌潔凈度汗水、污漬無無

8.2識別性能要求

8.2.1掌紋掌靜脈驗證（1:1）

TPR>99%，FAR<十億分之一。

8.2.2掌紋掌靜脈辨識（1：N）

N=1萬，TPR>99%，FAR<百萬分之一。

8.3活體檢測

活體檢測宜滿足如下要求：

a)紙片、屏幕、手套類攻擊，支持TPR>99.5%，FAR<萬分之一；

b)手模類攻擊，支持TPR>99%，FAR<百分之一；

c)其他類型攻擊，支持TPR>99%，FAR<百分之一。

8.4響應時間要求

響應時間包括采集、解析、特征比對、結果輸出環節耗時，響應時間要求如下：

a)本地模式下，掌紋掌靜脈融合識別響應時間應不大于1s，宜不大于500ms；

b)遠程模式下，掌紋掌靜脈融合識別響應時間應不大于2s，宜不大于1s。

8.5用戶體驗要求

用戶體驗要求，包括但不限于：

a)識別距離應至少支持5cm-12cm；

b)宜支持小于30cm/s的手部運動速度；

c)宜支持小于30度的手掌傾斜角度；

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T/CESAXXXX—202X

d)設備在不同場景下工作時，宜適應不同強度的環境光光強：

1）室內場景：環境光≥10000lux；

2）半戶外場景（非太陽直射）：環境光≥40000lux；

3）室外場景：環境光≥100000lux。

9安全要求

9.1一般要求

一般要求，包括但不限于：

a)掌紋掌靜脈生物特征信息保護應符合GB/T40660中生物特征信息收集、存儲、使用等環節的

要求；

b)終端設備應具備有效的安全機制，確保當前操作人員擁有合法權限完成用戶登記、更新和注銷；

c)終端設備支持不同用戶使用權限時，應具備有效的安全機制確保不同權限用戶只能在其授權范

圍內進行相應操作；

d)應采取安全加固措施提升設備安全防護水平，如將關鍵安全機制在安全單元（SE）中進行保護；

e)日志中不應記錄明文的掌紋掌靜脈數據、密鑰信息或其他安全相關的參數等。

9.2采集安全

采集安全要求，包括但不限于：

a)采集過程應在獨立的邏輯域或物理域中實現；

b)應確保在樣本采集、質量判斷、活體檢測、特征項提取和數據傳輸過程中用戶生物特征信息的

機密性和完整性，如將密鑰生成等關鍵安全機制在安全單元（SE）中進行保護；

c)應設置掌紋掌靜脈特征采集超時處理機制。

9.3存儲安全

存儲安全要求，包括但不限于：

a)用戶掌紋掌靜脈特征模板數據應采用安全加密方式進行存儲；

b)應采取有效安全措施確保已登記用戶的掌紋掌靜脈特征模板與該用戶標識之間的正確關聯關

系，防止被非法修改；

c)操作過程中的臨時數據（如留存在設備動態內存中的掌紋掌靜脈樣本等數據）、已刪除的用戶

掌紋掌靜脈模板數據，應及時進行清除并確保不可恢復；

d)用戶掌紋掌靜脈參考數據應進行去標記操作或脫敏處理。

9.4融合識別安全

識別安全要求，包括但不限于：

a)應采取有效的安全機制，確保掌紋掌靜脈特征模板數據、相似度計算結果、融合識別決策結果

等數據不被竊取或篡改；

b)應設定比對失敗嘗試次數限制，比對失敗次數超出限制后，應采取相應的失敗處理機制；

c)宜具備第二因子增強識別機制，如通過手勢識別等方式進行二次確認。

8

T/CESAXXXX—202X

目??次

前??言...........................................................................................................................................................III

引??言.............................................................................................................................................................IV

1范圍...................................................................................................................................................................1

2規范性引用文件...............................................................................................................................................1

3術語和定義.......................................................................................................................................................1

4縮略語...............................................................................................................................................................2

5概述...................................................................................................................................................................2

6技術架構...........................................................................................................................................................4

7功能要求...........................................................................................................................................................5

8性能要求...........................................................................................................................................................5

9安全要求...........................................................................................................................................................8

II

T/CESAXXXX—202X

非接觸式掌紋掌靜脈融合識別終端設備技術要求

1范圍

本文件規定了非接觸式掌紋掌靜脈融合識別終端設備的技術架構、功能要求、性能要求和安全要求。

本文件適用于非接觸式掌紋掌靜脈融合識別終端設備的設計、生產、集成與應用。

2規范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T5271.37-2021信息技術詞匯第37部分：生物特征識別

GB/T36460-2018信息技術生物特征識別多模態及其他多生物特征融合

GB/T40660信息安全技術生物特征識別信息保護基本要求

3術語和定義

GB/T5271.37-2021界定的以及下列術語和定義適合于本文件。

3.1

掌紋palmprint

手掌紋理信息，本文件中主要指手心側手掌區域的紋理,特殊情況也可以包含手指區域的紋理。

3.2

掌靜脈palmvein

手掌靜脈紋理信息，本文件中主要指手腕到手指之間的手心側手掌區域靜脈血管紋理，特殊情況也

可以包含手指區域靜脈血管紋理。

3.3

掌紋掌靜脈特征palmprintandpalmveincharacter

從掌紋、掌靜脈樣本圖像信息分別提取的、反映掌紋和掌靜脈生物特性的、用于比對的數值或標記。

3.4

生物特征融合biometricfusion

多來源（如：傳感器、模態、算法、實例或呈現等）的信息的組合。

[來源：GB/T36460—2018，3.3]

1

T/CESAXXXX—202X

3.5

多生物特征識別multi-biometrics

基于個人的生物或行為特征并使用了生物特征融合技術的個體自動識別。

[來源：GB/T36460—2018，3.9]

3.6

樣本圖像質量sampleimagequality

樣本圖像滿足目標應用的指定條件的程度。

注：質量條件可涉及幾個方面，例如，清晰度、亮度、分辨率等。

3.7

掌紋掌靜脈驗證palmprintandpalmveinverification

掌紋掌靜脈融合識別應用之一，將所產生的掌紋掌靜脈特征與按用戶標識信息所給定的已存儲的用

戶的掌紋掌靜脈特征參考進行比對（1：1比對），以確認用戶是否為所聲明的身份。

3.8

掌紋掌靜脈辨識palmprintandpalmveinidentification

掌紋掌靜脈融合識別應用之一，將所產生的掌紋掌靜脈特征與已存儲的指定范圍內的所有掌紋掌靜

脈特征進行比對（1：N比對），以確認用戶是否為所聲明的身份。

4縮略語

下述縮略語適用于本文件。

FAR：錯誤接受率（FalseAcceptanceRate）

ISP：圖像處理器（ImageSignalProcessing）

Mono：單色（Monochrome）

P-sensor：距離傳感器（Proximitysensor）

ROI區域：感興趣區域（RegionofInterest）

TPR：通過率（TruePositiveRate）

5概述

5.1掌紋掌靜脈ROI區域

本文件中掌紋掌靜脈ROI區域，上方包含手指縫，右側包含手右邊緣，左側包含食指左邊緣，示例

見圖1。掌紋掌靜脈ROI區域根據使用場景不同，區域范圍可略有差異。

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