自动指纹鉴定系统

自动指纹鉴定系统

时间:2018-03-14 作者:柯绿科技

自动指纹鉴定系统(Automated Fingerprint IdentificationSystem,简称AFIS ),其自动化程度高,人工千预很少,指纹的纹形分类、特征的抽取、图象的存储以及检索、图形比对、细节特征的匹配等都是由电子计算机白动完成的,最后只需指纹鉴定专家进行最终的同一认定。

我们在本节中介绍一些国际上自动化程度高、技术比较先进的AFIS系统。

一、美国联邦调交局(FIB])的AFIS系统

该系统主要用于联邦调查局的十指卡片分析。其指纹分类仍由人工完成,采用NCICS (National Crime Information CenterSystem)的分类法,能将指纹分成100多类。该系统首先使用电子扫描仪获取十指卡片上除两手小指以外的8个指纹图象,扫描的分辨率为每英寸500象素,然后由指纹阅读器提取纹线方向信息和细节特征,其结果可以由人工纠正编辑,随后被计算机登录。该系统记录的指纹细节数据包括细节的位置坐标和方向。

查档时计算机首先检查指纹的类别及有关人物信息,如年龄、身高等等。平均来说,最后大约有70个指纹进入下一轮的细节匹配。

和本节所介绍的其它系统相比,联邦调查局的系统自动化程度要稍差一些,但其指纹库的规模是其它系统不能比拟的。

二、迪拉鲁印迹公司(De La Rue Printrac Inc)的AFIS系统

1982年一月,英国Thomas De La Rue有限公司买下了美国罗克韦尔国际公司的指纹鉴定系统生产线以后,成立了迪拉鲁印迹公司。罗克韦尔公司于1975年向联邦调查局交付了5套指纹鉴定系统之后,在1977年推出更为先进的Printrak 250S系统,先后被加拿大皇家骑警RCMP和巴西、美国迈阿密、休斯顿、圣何瑟,明尼苏达等地的警察机构采用。这使Printrak系统成为世界上使用最广泛的指纹鉴定系统之一。1982至1986年,迪拉鲁印迹公司推出第三代产品System 300, 1986年又推出System 400,系统300和400拥有高准确度的匹配器,并能进行自动分类。1988年,迪拉鲁印迹公司又推出第四代产品Orion系统。该公司的指纹自动鉴定系统所使用的细节匹配算法称为R40算法,直接由硬件来实现,每个系统装配了多个匹配器。系统的输入装置以每英寸500个象素的分辨率扫描指纹,用256个灰度等级来刻画指纹图象上纹线的明暗变化。它所记录的指纹细节数据也是细节的位置坐标和方向,只是方向的计算方法与FBI的系统稍有不同。

迪拉鲁印迹公司的系统还贮存了指纹的灰度图象,以数据压缩的方式存贮,压缩比约为25比1。

三、B本NEC公司的AFIS系统

日本NEC公司的指纹自动鉴定系统也是世界上销售量最大的指纹自动鉴定系统之一。它所贮存的指纹细节的信息量比迪拉色印迹公司的要多。以指纹巾心点为坐标原点确定一个参考坐标系。除了记录每个细节点相对于该坐标系的位胃和方向以外,还要记录由细节点决定的四个方位的最邻近细节点到该细节点的纹线数。这种信息有利于实现残缺现场指纹对库存指纹的比对。使系统达到很高的匹配准确度。该系统在输入现场指纹时,首先将指纹图象放大5倍,然后用透明纸蒙上作人工描线,再照像缩回原来尺寸,贴在现场指纹卡上扫描输入计算机进行处理。NEC的系统也使用了很多硬件匹配器来加快指纹比对的速度。和其它指纹自动鉴定系统相比,NEC的系统比较庞大,也比较昂贵,但准确度较高。

四、北美莫弗公司(North American Moypho Systems Inc.)的AFIS系统

1985年,Morph。系统交付给法国内务部使用,接着在1986年进入了美国的AFIS市场,成立了北美莫弗系统公司。1987年到1988年,美国纽约、密苏里州、新泽西州和夏威夷的警察部门先后采用了Morpho系统。该系统主要由软件来实现,好处是便于改进和移植。在算法上大量采用了数学形态学的成果。整个系统包含指纹输人、图象处理、细节匹配、图象检索和中央控制等5个子系统,子系统之间由局域网来传送信息.指纹扫描输入的分辨率是甸毫米20.5个象素,输入图象有256个灰度级。对指纹细节点所记录的信息,与迪拉鲁印迹公司的相同。

五、洛吉卡有限公司(Logica Ltd.)的AFIS系统

洛吉卡有限公司的指纹自动鉴定系统销售量不多。该系统所记录的指纹细节信息也很丰富,除了记录细节点的位置和方向以外,还记录该细节点右边的5个相邻细节点之间的纹线数。系统的输入装置以每英寸480个象素的分辨率扫描输入指纹图象。系统的缺点是速度太慢。英国内务部已开始着手将其阅读和匹配的软件改为专用硬件来实现,以便提高速度。

六、北京大学的 Delta-s系统

北京大学所研制的指纹自动鉴定系统Delta-s是我国自动化程度较高的一套AFIS系统。北京大学从20世纪80年代初期开始研究指纹自动识别技术。通过对数字图象几何拓扑性质的深入研究,提出了直接从指纹灰度图象情确计算纹线局部方向,进而确定指纹中心、三角点、形态和细节特征的新颖算法。接着在七·五科技攻关项目中研制成功实用化的指纹自动鉴定系统Delta-s,用于公安刑侦破案。北京大学与美国AMAX公可的合资公司Co-gent Systems Inc已将此系统在美国AFIS市场售出。见Delta-s系统的框图。此系统具有指纹卡的插入、替换、查重;十指卡对十指卡的查找匹配;现场指纹卡对十指卡的查找匹配;指纹图象数据压缩编码及图象显示时的实时解码等功能。LATS现场指纹处理子系统能自动增强模糊现场指纹的图象质量,自动提取有用的纹线,然后通过人机交互进行方便的编辑,得到现场指纹的trace图,供系统提取特征和进行查找匹配。

Delta-s系统的特点是自动定位率很高,能够自动确定指纹中心和参考坐标系;具有基于形态特征的快速粗筛选,使指纹比对的总体效率大幅度提高;整套算法全部由软件实现,在计算机工作站上运行即可满足实用要求,因此更适合我国目前的国情。

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