引言
本文对OCT系统及其在指尖生物特征采集上的应用、OCT采集的指尖皮下生物特征识别和防伪方法进行了系统的梳理；发现并讨论了限制OCT在指尖生物特征识别的实际应用的问题以及未来的发展前景。旨在为OCT系统的设计和改进提供参考，并为研究者在皮下生物特征的识别、防伪算法的研究提供支持。
1.光学相干层析成像技术
光学相干断层成像(OCT)技术是一种新的无损、高分辨率的三维光学成像技术，在生物、医学、材料等诸多领域都非常重要，是现代光学成像技术的研究热点之一，它是由MIT oct技术团队开发的一种新型光学CT技术，可实现对被测微米级样品精细结构层析成像的无视觉访问。与超声相比，OCT比超声图像的分辨率高了近100倍，与其他常用的临床方法(如CT和MRI)相比，OCT图像能够实现细胞在层析成像中的分辨率，并且由于不需要提取组织样品，因此只需扫描人体即可显示，因此国际图像被称为“光学活检”，具有无损的高分辨率，无辐射，这对生物医学尤其是临床应用非常重要，因此最近发展迅速。
2.OCT系统的基本原理
生物组织具有较高的散射率，内部组织折射率有轻微变化，光线在扩散到生物组织时会在界面上反射和散射，而在不同深度下受到的波因这些相位变化而异，光学相干断层扫描是一种基于低相位光干涉测量的技术，利用宽带源的低频相干性来检测不同介质深度下的反射光或背景光，并且获得OCT检测系统的核心是michaelsona干涉仪， 通过2×2光学连接将光线分成两个光束:作为参考臂内平面镜像图像的参考光束和另一个用于测量照射在前臂上的参考光束的光束在平面镜像中被反射，并与光学连接器中的干涉图案产生干涉光。 透过变更参考光源与从不同取样深度传回的漫射光源之间的差异，并使用矩阵信号的外部差异侦测技术来处理样本2D测量的内部资讯，并根据讯号强度指定适当的灰阶或对等颜色，以产生灰阶或拟色的2D和立体表现法。
3.OCT系统在指尖特征采集上的应用
OCT技术已广泛应用于医学、工业检验和考古学等领域。OCT系统在指尖生物特征的采集和识别中的应用已经开始。他们使用OCT系统采集指尖图像，并描述了指纹的光学特性。他们发现指纹的凹部分比凸部分有更高的透光率。此外，这种透光率色散可以对应于指纹的脊线和谷线。它不受表面挤压和褶皱的影响。在近二十年来关于OCT与指尖生物特征相结合的相关研究和探索中，其主要的应用方向可以概括为一下两方面：（1）指尖生物特征识别：内部指纹、汗孔和汗腺可以作为外部指纹的补充或替换外部指纹；（2）欺骗攻击检测：利用指尖下的皮下二维或三维结构信息防伪。TD-OCT作为早期OCT，受到扫描机制的影响，导致其信号灵敏度、信噪比和扫描速度都较低。因此，TD-OCT在指尖生物识别技术中的应用主要集中在防伪上，而不是识别。SS-OCT和SD-OCT对OCT系统进行了改进，显著提高了扫描速度和成像信噪比。其中，SS-OCT具有较高的测量灵敏度和信噪比，而SD-OCT具有较高的相位稳定性和轴向分辨率。SS-OCT和SD-OCT同属于FD-OCT，被称为第二代OCT，也是目前在该领域最常用的采集系统，既可以用于识别，也可用于防伪。FF-OCT放弃了冗余的3D数据采集，使快速获取深度方向截面图像成为可能。然而，该系统的灵敏度和深度在一定程度上受到了限制，因此应用较少。
4.基于手指皮下血流的活体防伪实验
OCT法从右树皮提取指纹是为了识别您戴着手指乳液和人工手指的情况，但在某些极端情况下(如使用手指时)，孔OMG法仍然是用来获取皮下血液循环信息以保护生物体，而OMG法是用来检测小流量数据的，可用于收集手指皮下血流信息，因为只有活动手指的毛细血管会流动， 因此，可以获取可用作确定发射毛细管寿命的基础的血液信息，该系统使用与OCT系统匹配的偏移方法测量在80到350 μm/ s范围内，因此可以使用之前获得的OCT数据直接处理UHS-OMG算法， 需要处理3 mm × 2 mm的右手手指血流速度示意图和人造手指血流示意图可以看到流入血管的重要血流信号，血管中只有微血管存在的血液数据的三维可视化，这是非常明显的皮下血管结构。
5.透明剂对生物组织光学相干层析成像的影响
目前，大多数生物组织透明度研究的重点是随着时间的推移而改变光的穿透深度，而忽略了Oca公司的渗透过程中的信号强度，这是一个逐渐发展的过程，这是根据已知的Oca公司扩展测量的空间深度来分配的。 在同一深度的生物体内的Oca浓度随时间的增加而降低，Oca密度在不同深度下的作用不同，本研究结果为理解Oca浓度和最佳选择不同深度的操作时间提供了有价值的数据参考，证明OCA浓度和作用时间对于提高OCA信号强度至关重要，进一步了解OCA的工作原理，并对其医学应用有一定的指导意义。
结束语
本文提出了一种结合ＯＣＴ技术与ＯＭＡＧ技术的指纹防伪方法，可获取手指指尖的表皮层、真皮层与皮下的汗腺、血流信息，并将这些信息运用在指纹防伪上，不仅可以对佩戴指纹膜与人造手指等常见的伪造指纹手段进行识别，还可以运用在活体防伪上。在进行手指指尖血流成像时，通过一系列的实验与分析，设定了判断真假手指的光强阈值为７个单位，并验证了该阈值的正确性。实验的结果显示，ＯＣＴ获取的表皮层指纹与商业扫描仪获取的表皮层指纹图像一致，利用ＯＣＴ获取的手指皮下结构可以对常见的人造指纹制品进行识别；利用ＯＭＡＧ方法获取的手指皮下血流信息可以运用在活体防伪上。因此，ＯＣＴ技术与ＯＭＡＧ技术相结合的手指指纹防伪方法可以更加安全地获取手指的指尖信息。
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