Ujjlenyomat

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2021. december 15-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 9 szerkesztést igényelnek .

Az ujjlenyomat -vétel (a görög δάκτυλος szóból  - ujj és σκοπέω  - nézem, megfigyelem) egy személy azonosításának (azonosításának) módszere ujjlenyomatok alapján (beleértve a kézfejet is), a papilláris bőrvonalak mintázatának egyedisége alapján . Széles körben használják a kriminalisztika területén . Az angol William Herschel [1] elképzelésein alapul , aki 1877 -ben hipotézist terjesztett elő az emberi bőr tenyérfelületeinek papilláris mintázatának változatlanságáról. Ez a hipotézis egy Indiában rendőrként szolgáló szerző hosszú kutatásának eredménye volt .

1902. április 18. – az ujjlenyomatvétel első alkalmazása az Egyesült Királyságban bűnöző azonosítására. A következő másfél-két évtizedben a világ különböző országai bevezették az ujjlenyomat-vételi módszereket. Az egyik utolsó Franciaország volt .

A széles körben elterjedt gyakorlati használat ellenére az ujjlenyomatok egyediségének feltételezése nem rendelkezik kellő tudományos indoklással, és az ujjlenyomat-azonosítási módszer megbízhatósági értékelése sem (a gyakorlatban 100%-nak számít).

Történelem

Néhány bizonyíték arra, hogy az embereket a történelem előtti korban érdekelték a vonalak a kezükön, már a 19. században találtak . Például 1832 -ben, a Morbihan-öbölben, a franciaországi Gavrini szigeten egy halom feltárása során kőlapokat találtak, amelyeken ujjak papilláris mintázatára emlékeztető rajzok voltak. A régészek azonban sokáig egészen mást feltételeztek: egyesek a druidák szimbólumainak vagy az ősi ábécék betűinek tartották a titokzatos jeleket, mások a kígyók kultuszának bizonyítékát, stb. 1885-ben Alexander Bertrand, aki a Magasin pittoresque folyóiratban megjelent cikkében felhívta a figyelmet a sziklafaragványok és az ujjak mintáinak elképesztő hasonlóságára [2] , de ez a kiadvány akkoriban észrevétlen maradt tudományos körökben. Végül 1921 -ben Eugène Stockis belga kriminológusnak ( fr. Eugène Stockis ) sikerült meggyőzően bebizonyítania, hogy a breton leletek nem mások, mint a köröm falán és a tenyéren látható papilláris vonalak képeinek kiterjedt gyűjteménye [3] .  

A 6-13. században Kínában , Japánban és Koreában ujjlenyomatot használtak dokumentumok aláírására. Igaz, arra senki nem ad adatot, hogy az ujjon lévő minta fontos volt, hogy személyazonosításra szolgált volna. Csak az "érintés nyoma" volt fontos. Az ilyen ujjlenyomat-aláírások okai misztikus természetűek voltak: fontosnak tartották, hogy kapcsolatba kerüljenek az irattal, és testének nyomát hagyják rajta [4] .

Európában az ókor óta a kézminták elsősorban a tenyérjóslás szempontjából voltak érdekesek . Ha arról a tudományos időszakról beszélünk, amely előrevetítette az ujjlenyomat-felvétel születését, akkor úgy gondolják, hogy a papilláris mintákat először a 17. századi olasz természettudós, Marcello Malpighi írta le tudományosan . 1665 - ben a Jacob Ruff kiadónak írt levelében a következőkről számolt be:

[5] :

... az ujj szélső felső részét vizsgálva számtalan ráncot figyelünk meg, amelyek körben mennek, vagy vonaglóak ...

Eredeti szöveg  (lat.)[ showelrejt] ...extremum digiti lustro apicem, & dum attentivè inæquales illas rugas quasi in gyrum... - [6]

Ezenkívül az ugyanabban az évben megjelent „A külső érzékszervekről” ( lat.  De externo tactus organo ) című értekezésében Malpighi azt írta, hogy „nyitott verejtéklyukakat látott a vonagló ráncok gerincének közepén” [7]. [8] [5 ] ] . Később más tudósok is végeztek hasonló vizsgálatokat. Például 1747 -ben Christian Jacob Hintze ( németül  Christian Jacob Hintze ) lett az „ Érintést szolgáló bőrpapilláris vonalak anatómiai vizsgálata ” ( lat.  Examen anatomicum papillarum cutis tactui inservientium [9] ; 1751-ben ) című mű szerzője. ) [7 ] [8] [10] .

Különösen figyelemre méltó Jan Purkinje cseh anatómus latin nyelvű munkája "A látószerv és az emberi bőr fiziológiájának tanulmányozásáról" (1823) [11] , amelyet az első olyan tudományos munkának tekintenek, amely a látásszerv leírását és osztályozását tartalmazza. bőrminták az ujjakon [10] .

Az ujjlenyomatvétel széles körű elterjedését hátráltatta a papilláris minták egyszerű és megbízható osztályozásának hiánya. Létrehozása felé az első lépést az argentin rendőrtiszt, Juan Vuchetich (1858-1925) tette meg, aki Dalmáciában született. 1891 szeptemberében kifejlesztett egy tízujjas ujjlenyomat osztályozási rendszert, amelyet aztán 1904-ig folyamatosan javított és csiszolt.

Az első információ az ujjlenyomatvétel Argentínában történő használatáról 1892 - ből származik  , amikor egy nőről véres ujjlenyomatok kerültek két gyermeke meggyilkolásakor.

Vuchetich ujjlenyomat-besorolása ezekben az években ismeretlen maradt Európában, ami a probléma megoldásának minden megtiszteltetését az angol rendőrség asszisztensének, Sir Edward R. Henrynek , a volt bengáli rendőrfőnöknek tulajdonította . A papilláris minták osztályozása olyan sikeresnek bizonyult, hogy sok országban a mai napig változatlan formában alkalmazzák, vagy más rendszerek alapját képezi.

Megkezdődött az ujjlenyomatvétel diadalmenete világszerte: 1896 - Argentína, 1897 - Brit India, 1902 - Magyarország és Ausztria , 1903 - Németország, Brazília és Chile , 1906 - Oroszország és Bolívia , 1908 - Peru , Paraguay , Uruguay . Franciaország ellenállt a legtovább az ujjlenyomat-vételnek. 1911 augusztusában azonban ellopták a Louvre -ból Leonardo da Vinci híres remekművét , a Mona Lisát , és ez nagyban befolyásolta a közvéleményt. Ezért amikor a Nemzetközi Rendőr Kongresszus 1914 tavaszán Monacóban összeült, hogy eldöntse, melyik módszert kell előnyben részesíteni a bűnözők azonosítására, az ujjlenyomatvétel győzelme nem volt véletlen.

Ujjlenyomatok

Mindegyik ujjlenyomatban kétféle funkció határozható meg – globális és helyi.

A globális jelek azok, amelyek szabad szemmel is láthatók:

Papilláris minta

A mintaterület a lenyomat egy kiválasztott töredéke, amelyben az összes globális jellemző lokalizálva van.

A mag vagy a középpont egy lenyomat vagy egy kiválasztott terület közepén lokalizált pont.

A delta pont a kiindulópont. Az a hely, ahol a papilláris vonalak barázdáinak osztódása vagy összekapcsolódása történik, vagy egy nagyon rövid horony (elérhet egy pontot).

Vonaltípus - két legnagyobb vonal, amelyek párhuzamosakként indulnak, majd eltérnek és körbejárják a kép teljes területét.

Vonalszámláló – a vonalak száma a képterületen, vagy a mag és a „delta” pont között.

A papilláris minták típusai:

hurokminták (bal, jobb, középső, dupla), delta- vagy ívminták (egyes és éles), spirális minták (középen és vegyesen)

A jelzések másik típusa a helyi. Ezeket minuciáknak (jellemzők vagy speciális pontok) nevezik - minden egyes lenyomathoz egyedi jelek, amelyek meghatározzák a papilláris vonalak szerkezetének változási pontjait (vége, bifurkációja, törése stb.), a papilláris vonalak orientációját és a koordinátákat ezeken a pontokon. Minden nyomat legfeljebb 70 vagy több apróságot tartalmazhat.

Ezen az ujjlenyomaton a következő jelek vannak jelölve : két sor - „vonaltípus”; ami közöttük van, mintaterületként működhet, de általában a nyomat teljes területét veszik; piros kör a bal oldalon - "delta" pont; az alatta lévő piros kör a sziget; sárga körök mutatnak néhány apróságot. Papilláris minta - bal hurok.

A gyakorlat azt mutatja, hogy a különböző emberek ujjlenyomatai ugyanazokkal a globális jellemzőkkel rendelkezhetnek, de teljesen lehetetlen, hogy az apróságok azonos mikromintázatúak legyenek. Ezért globális attribútumokat használnak az adatbázis osztályokra való felosztására és a hitelesítés szakaszában. A felismerés második szakaszában már használják a helyi jellemzőket.

Ujjlenyomat-szabványok

Most elsősorban az ANSI és az FBI szabványokat használják. A következő követelményeket határozzák meg az impresszum képére vonatkozóan:

Általában egynél több képet tárolnak az adatbázisban, ami javítja a felismerés minőségét. A képek eltolásban és elforgatásban eltérhetnek egymástól. A lépték nem változik, mivel az összes nyomat egy eszközről származik.

Oroszországban a biometrikus szabványokat a GOST [12] szabályozza .

A nyomatok helyi alapon történő összehasonlításának alapelvei

(Helyi jelzések – apróságok) A két nyomat összehasonlításának lépései:

1. szakasz. Az eredeti nyomtatási kép minőségének javítása. A papilláris vonalak határainak élessége nő.

2. szakasz. A lenyomat papilláris vonalainak orientációs mezőjének kiszámítása. A képet négyzet alakú blokkokra osztják, amelyek oldala nagyobb, mint 4 pixel, és a nyomat töredékéhez tartozó vonalak tájolásának t szögét a fényerő gradiensekből számítják ki.

3. szakasz. Az ujjlenyomat kép binarizálása. Fekete-fehér képre redukálás (1 bit) küszöbértékkel.

4. szakasz. Egy nyomat képének vonalainak elvékonyítása. A vékonyítás addig történik, amíg a vonalak 1 pixel szélesek lesznek.

5. szakasz. Az apróságok elkülönítése. A kép 3x3 pixeles blokkokra van osztva. Ezt követően a rendszer megszámolja a középpont körüli fekete (nullától eltérő) képpontok számát. A középen lévő pixelt minuciának kell tekinteni, ha maga nem nulla, és van egy szomszédos nem nulla pixel (záró minutia) vagy három (elágazó minutia).

Az észlelt minuciák koordinátáit és tájolási szögeit a vektorba írjuk: W(p)=[(x1, y1, t1), (x2, y2, t2)…(xp, yp, tp)] (p a apróságok száma). A felhasználók regisztrálásakor ez a vektor szabványnak számít, és rögzítésre kerül az adatbázisban. Felismeréskor a vektor meghatározza az aktuális ujjlenyomatot (ami teljesen logikus).

6. szakasz. Az apróságok összehasonlítása.

Ugyanazon ujj két lenyomata elforgatásban, eltolásban, nagyításban és/vagy érintkezési területen különbözik egymástól attól függően, hogy a felhasználó hogyan helyezi az ujját a szkennerre. Emiatt egyszerű összehasonlítás alapján lehetetlen megállapítani, hogy egy lenyomat egy személyhez tartozik-e vagy sem (a hivatkozás és az aktuális lenyomat vektorai eltérhetnek egymástól, tartalmazhatnak nem megfelelő apróságokat stb.). Emiatt az egyeztetési folyamatot minden egyes apróságra külön-külön kell végrehajtani.

Összehasonlítás lépései:

Regisztráláskor meghatározásra kerülnek az affin transzformációk paraméterei (elforgatási szög, lépték és eltolás), amelyekben az egyik vektorból származó minuciák egy része a másodikból származó minuciának felel meg.

Az egyes apróságok keresésekor legfeljebb 30 elforgatási értéket (-15 foktól +15-ig), 500 eltolási értéket kell megismételnie (-250 px és +250 px között – bár néha kisebb határokat választanak) és 10 skálaérték (0,5-től 1,5-ig 0,1-es lépésekben). Összesen legfeljebb 150 000 lépés a 70 lehetséges apróság mindegyikéhez. (A gyakorlatban az összes lehetséges opció nincs kiválogatva - miután kiválasztották az egyik aprósághoz szükséges értékeket, megpróbálják azokat más apróságokra is helyettesíteni, különben szinte minden nyomat összehasonlítható lenne egymással).

A nyomatok megfelelőségének értékelése a képlet szerint történik Ha az eredmény meghaladja a 65%-ot, a nyomatok azonosnak minősülnek (a küszöbérték csökkenthető más éberségi szint beállításával).

Ha hitelesítés történt, akkor itt ér véget. Az azonosításhoz ezt a folyamatot meg kell ismételni az adatbázisban lévő összes ujjlenyomatnál (ekkor a legmagasabb egyezési szinttel rendelkező felhasználó kerül kiválasztásra (természetesen az ő eredményének a 65%-os küszöb felett kell lennie).

A nyomatok összehasonlításának egyéb megközelítései

Annak ellenére, hogy a fent ismertetett ujjlenyomat-összehasonlítás elve magas szintű megbízhatóságot biztosít, a fejlettebb (és gyorsabb) összehasonlítási módszerek keresése folytatódik, mint például az AFIS rendszer (Automated ujjlenyomat-azonosító rendszerek). Fehéroroszországban - AFIS (automatikus ujjlenyomat-azonosító rendszer). A rendszer működési elve: a forma szerint ujjlenyomat-kártya, személyes adatok, ujjlenyomatok és tenyérlenyomatok „kalapálódnak”. Integrált karakterisztikákat helyeznek el (a rossz nyomatokat továbbra is manuálisan kell szerkeszteni, a jókat maga a rendszer rendezi el), egy „csontvázat” rajzolnak, vagyis a rendszer mintegy körbeveszi a papilláris vonalakat, ami lehetővé teszi a jelek pontos meghatározását. pontosan a jövőben. Az ujjlenyomat-kártya eljut a szerverre, ahol folyamatosan tárolják.

"Sledoteka" és "nyom". „Trace” – a helyszínről vett ujjlenyomat. "Sledoteka" - a nyomok adatbázisa. Az ujjlenyomatokhoz hasonlóan a nyomokat a rendszer elküldi a szervernek, és automatikusan összehasonlítja a meglévő és az új ujjlenyomatokkal. A nyomot addig keresik, amíg megfelelő ujjlenyomat-kártyát nem találnak. A további munkát a kriminalisták végzik.

Globális jellemzőkön alapuló módszer

Globális jellemződetektálás (kernel, delta) történik. Ezen jellemzők száma és kölcsönös elrendezése lehetővé teszi a minta típusának osztályozását. A végső felismerés a helyi sajátosságok alapján történik (nagy adatbázisnál több nagyságrenddel kisebb az összehasonlítások száma). Ez a módszer az azonosításon/hitelesítésen kívül más célokra is használható.

Grafikon alapú módszer

Grafikon alapú ujjlenyomat-összehasonlítási módszer .

Az eredeti lenyomatkép (1) a papilláris vonalak orientációs mezőjének (2) képévé alakul. Rajta (2) olyan területek találhatók, ahol a vonalak azonos orientációjúak, így ezek között határokat húzhat (3). Ezután meghatározzuk ezen tartományok középpontját, és megkapjuk a (4) grafikont. A „d” nyíl jelöli a rekordot az adatbázisban a felhasználói regisztráció során. Az ujjlenyomatok hasonlóságának meghatározása az 5. négyzetben valósul meg. (A további műveletek hasonlóak az előző módszerhez - összehasonlítás helyi jellemzőkkel).

Ujjlenyomat-szkennerek

Az ujjlenyomat-olvasókat ma már többféleképpen használják. Felszerelhetők laptopokra, okostelefonokra, egerekre , billentyűzetekre, flash meghajtókra, és külön külső eszközként és terminálként is használhatók, amelyeket AFIS rendszerekkel (automatikus ujjlenyomat-azonosító rendszerekkel) együtt értékesítenek.

A külső különbségek ellenére minden szkenner több típusra osztható:

Azok a szkennerek, amelyeket az amerikai filmekben látni szoktak, általában optikailag elhúzódóak - a nyomat mentén áthaladó fénycsík látható. Gyorsabbak a félvezetők és az ultrahangosak, de az utóbbiak drágábbak és kevésbé elterjedtek.

Az ujjlenyomatvétel gyakorlati használata

Lásd még

Jegyzetek

  1. ↑ Herschel, 1916 , pp. 1-41.
  2. ↑ Bertrand, 1885 , pp. 59-61.
  3. ↑ Lokar, 1941 , p. 19.
  4. ↑ Lokar, 1941 , p. 21-22.
  5. ↑ 1 2 Lokar, 1941 , p. 23.
  6. ↑ Malpighi, 1687 , p. 201.
  7. ↑ 12 Malpighi , 1665 , p. 19.
  8. ↑ 1 2 Heindl, 1922 , S. 43.
  9. ↑ Hintze, 1751 .
  10. ↑ 1 2 Lokar, 1941 , p. 24.
  11. ↑ Purkinje, 1918 , pp. 163-194.
  12. ↑ GOST R ISO / IEC 19794-4-2006 Automatikus azonosítás. Biometrikus azonosítás. Biometrikus adatcsere formátumok.
  13. ↑ Németország ujjlenyomat-vásárlás Archivált 2009. augusztus 29. a Wayback Machine -nél 

Irodalom

Linkek

  Ugrás a Wikidata elemre  Szótárak és enciklopédiák
Bibliográfiai katalógusokban