Статьи

К списку статей

Выбор дактилоскопического сканера для регистрации отпечатков в дактилоскопических идентификационных системах

С каждым годом спектр технических проектов обеспечения безопасности, в которых находят применение биометрические методы идентификации личности, становится все шире. Достаточно запустить поиск в Интернете, чтобы получить массу информации о самых разнообразных форматах применения биометрии : от простейших решений беспарольного доступа к персональному компьютеру до создаваемых во всем мире систем использования биометрических документов с многомиллионными базами данных.

Особое место в ряду биометрических идентификаторов личности человека занимает отпечаток пальца. Дактилоскопия используется в криминалистике со второй половины XIX века. И именно криминалистические дактилоскопические автоматизированные идентификационные системы, так называемые АДИС, явились первыми биометрическими системами, получившими широкое практическое применение - правоохранительные органы ряда стран, в том числе и России, с 80-х годов прошлого века внедряют и успешно используют АДИС для раскрытия преступлений и установления личности по отпечаткам и следам пальцев рук и ладоней.
Поэтому не удивительно, что на молодом развивающемся рынке гражданских биометрических систем безопасности дактилоскопический метод занял прочное лидирующее положение, с большим отрывом от других методов. В обозримом будущем, по мнению аналитиков, он по-прежнему останется наиболее востребованным, как самый изученный, надежный и относительно простой в применении.
Любая автоматизированная система дактилоскопической идентификации обязательно выполняет две функции:
  • регистрацию отпечатка (отпечатков) при занесении в БД;
  • регистрацию отпечатка (отпечатков) для проверки по БД в целях идентификации (проверки по всему массиву БД) или верификации (проверки в режиме «один к одному») личности.
От качества регистрации в том и другом случае во многом зависят эксплуатационные характеристики идентификационной системы. Высокое качество отпечатков гарантирует высокую точность автоматического распознавания и кодирования папиллярного узора (создания математического поискового образа) и, как следствие, повышение важнейших поисковых характеристик системы (надежности, избирательности, быстродействия).
Регистрация отпечатков в криминалистических дактилоскопических системах возможна как путем чернильного дактилоскопирования на бумажных дактилокартах с последующим сканированием изображений отпечатков на планшетных сканерах, так и методом «живого» дактилоскопирования на электронных дактилоскопических сканерах. Постепенно технология «живого» дактилоскопирования вытесняет традиционные чернильные методы - все без исключения производители АДИС рекомендуют применение дактилоскопических сканеров как средства кардинального повышения качества формируемых дактилоскопических массивов.
Дактилоскопические системы гражданского применения ориентированы на использование только дактилоскопических сканеров.
Широкое применение АДИС для нужд правоохранительных органов, возросший интерес к применению методов дактилоскопической идентификации личности в гражданских системах безопасности повлекли за собой рост предложений дактилоскопических сканеров от фирм-производителей всего мира.
Сегодня на рынке присутствуют множество моделей сканеров отпечатков пальцев и ладоней различного типа (оптические, емкостные, термические, электромагнитные и т.д.)
Наибольшее распространение при создании криминалистических АДИС получили оптические дактилоскопические сканеры, принцип работы которых основан на эффекте нарушенного полного внутреннего отражения света на границе прозрачных сред.

В настоящее время сформировался перечень наиболее значимых критериев выбора качественного дактилоскопического сканера для работы с криминалистическими АДИС.
Оценка сканеров по этим же критериям в большинстве случаев существенна и при проектировании идентификационных систем гражданского назначения. Особенно это касается систем, оперирующих большими объемами баз данных и имеющих высокие требования к минимизации ошибок. Здесь качественная регистрация отпечатков становится даже более важной, по сравнению с АДИС, в силу, как правило, более высокого уровня автоматизации принятия системой решений. Если в криминалистических АДИС окончательное решение всегда принимает эксперт, анализирующий результаты поисков и способный скорректировать ошибки системы, вызванные часто неизбежным низким качеством исходных изображений (изображения с чернильных дактилокарт, следы с мест преступлений), то для большинства биометрических систем гражданского назначения (например, СКУД) вмешательство оператора для корректировки ошибок, обусловленных низким качеством регистрации биометрического признака, сводит на нет эффект от внедрения подобных систем.
Перечислим наиболее значимые критерии выбора дактилоскопического сканера:
  1. Размер панели сканирования и возможность полной прокатки пальцев.
  2. Соответствие характеристик формируемого изображения требованиям нормативных документов.
  3. Способность к компенсации смаза изображения (для сканеров, выполняющих прокатку пальцев).
  4. Способность к формированию качественных изображений для сложных пальцев (сухие, излишне потные, стертые, с низким рельефом папиллярных линий).
  5. Удобство программного интерфейса пользователя и прочие эргономические характеристики .
Рассмотрим эти критерии подробнее:

1. Размер панели сканирования и возможность полной прокатки пальцев.
Как известно, регистрация дактилокарт в криминалистических АДИС включает в себя получение прокатанных отпечатков всех десяти пальцев, контрольных оттисков четырех и большого пальца каждой руки, оттисков ладоней.
Поскольку в АДИС производятся поиски не только по отпечаткам пальцев, но и по следам, изъятым с мест преступления, а также по фрагментам папиллярного узора (неопознанные трупы, жертвы катастроф и военных действий), выбранный дактилоскопический сканер обязательно должен обеспечивать регистрацию прокатанных отпечатков пальцев «от ногтя к ногтю».
В дактилоскопических системах гражданского назначения часто не требуется регистрации полного набора дактилоскопических изображений. Обычно речь идет только о сканировании узоров пальцев (от 1 до 10). Требующим внимания моментом здесь является то, что и для таких систем при первичной регистрации биометрического признака (при занесении его в БД) оптимальным является применение прибора, способного выполнять полную прокатку пальца. Т.е. следует сканировать не оттиск (изображение папиллярного узора, полученное плоским прижатием пальца к призме сканера), а полное изображение отпечатка, полученное прокаткой пальца по призме прибора «от ногтя к ногтю».
Это объясняется тем, что максимально полная первичная регистрация в БД позволит при последующих обращениях к системе избегать ошибок идентификации, обусловленных человеческим фактором: неправильное прикладывание пальца к призме прибора (недостаточное прижатие, перекос или поворот пальца), частичное повреждение кожного покрова, изменение размеров пальцев вследствие болезни, возраста и т.д.
Сказанное можно проиллюстрировать следующим примером.
Одним из ведущих российских предприятий-производителей АДИС были проведены статистические исследования на базе данных размером 2 млн. дактилокарт и 130 тыс. следов в одном из крупных городов России.
В штатном режиме работы АДИС с зарегистрированными изображениями прокатанных отпечатков пальцев было получено 11000 результатов «след - отпечаток». Следующим этапом в БД АДИС вместо прокатанных отпечатков пальцев были введены соответствующие им контрольные оттиски (плоские оттиски пальцев - в среднем 55% от площади изображений прокатанных пальцев). Результат: надежность поиска по контрольным оттискам составила лишь 65% от надежности поиска по прокатанным отпечаткам. Далее в БД АДИС ввели только части прокатанных отпечатков пальцев размером дюйм на дюйм (такой размер принят в некоторых зарубежных АДИС). Площадь «обрезанных» изображений была меньше площади исходных изображений в среднем на 9%. Результат: снижение надежности поиска на 7%.
Вывод. Неполный первичный ввод дактилоскопической информации снижает надежность биометрической системы. Для систем гражданского применения это проявляется в увеличении вероятности ложных отказов (по перечисленным выше причинам), что приводит к необходимости неоднократного повторного сканирования отпечатков на этапе проверки личности, введению дополнительных мер контроля со стороны обслуживающего персонала, снижению пропускной способности и отказоустойчивости системы.
Для регистрации биометрического признака на этапе идентификации (верификации) личности достаточно применения приборов, выполняющих сканирование плоских оттисков пальцев.
Размер зоны сканирования прибора должен обеспечивать получение полных необрезанных дактилоскопических изображений даже для крупных рук (табл. 1). Несоблюдение этого требования ведет к утере части признаков и, следовательно, к снижению надежности работы идентификационной системы (рис. 1).

Рис. 1. След найден в АДИС по прокатанным отпечаткам, но не найден по участку размером дюйм на дюйм. Из 11 закодированных точек на следе в выделенную зону попали только 4 точки
а) - изображение следа б) - прокатанный отпечаток в) - рамкой выделен введенный в АДИС участок размером дюйм на дюйм
изображение следа

2. Соответствие характеристик формируемого изображения требованиям нормативных документов.

Для тестирования планшетных и дактилоскопических сканеров на предмет сертификации в ФБР США используется «Методика тестирования для проверки требований к качеству изображений, получаемых со сканера, в системе АДИС»1. Требования этого документа были продублированы в ряде международных стандартов в области биометрии, а затем и в российских национальных стандартах2. В частности, ГОСТ Р ИСО/МЭК 19794-4-20063 прямо предписывает необходимость сертификации на соответствие требованиям ФБР для сканеров, используемых в целях обеспечения правопорядка.
Данные требования регламентируют основные количественные характеристики качества изображения, получаемого с дактилоскопического сканера, в том числе:
  • разрешение считывания дактилоскопических отпечатков (требуемое значение - 500±5 ppi в продольном и поперечном направлениях);
  • геометрическая точность изображения (уровень оптических искажений прибора);
  • характеристики передаточной функции (способность сканера к точному воспроизведению пространственно-периодичной картины изображения);
  • отношение « сигнал-шум » (устойчивость уровня выходного сигнала к влиянию аппаратных, электромагнитных помех, изменению параметров электропитания и т.д.);
  • динамический диапазон шкалы «серого» (способность к созданию достаточно контрастных изображений);
  • линейность шкалы «серого» (правильность передачи градаций полутоновых изображений отпечатков);
  • однородность уровня «серого» (идентичность изображений отпечатка одного и того же пальца, полученных на различных участках окна сканирования).
Информация по сертификации сканеров доступна на официальном сайте ФБР США.
Конечно, сертификация необходима, являясь надежным доказательством высокого профессионального уровня разработчиков приборов. Однако, в ситуации с дактилоскопическими сканерами наличие сертификата ФБР не является гарантией высокой эффективности прибора при практическом использовании в АДИС или другой дактилоскопической системе. Объяснение этому простое: на дактилоскопические сканеры перенесены требования, предъявляемые к планшетным сканерам, назначение которых - без искажения преобразовать в электронный вид ранее созданный неподвижный, плоский, бумажный оригинал (дактилокарту).
Для дактилоскопических сканеров, являющихся инструментами не преобразования, а исходной регистрации дактилоскопической информации, необходим контроль дополнительных, не учтенных пока в нормативных документах требований качественного характера, выполнение которых имеет критически важное значение при формировании изображений, прямо влияя на качество создаваемых массивов и показатели работы системы, а именно:
  • способность к компенсации смаза изображений при прокатке пальцев;
  • способность качественного сканирования «плохих» пальцев (излишне сухих, с низким рельефом папиллярного узора, со стертым папиллярным узором, так называемых «пальцев домохозяйки» и т.д.);
  • способность качественного сканирования влажных рук (повышенная потливость).

Продолжение статьи
Б. Якушев, ООО «Системы ПАПИЛОН»
"Алгоритм Безопасности" № 4, 2008 год.




Системы контроля и управления доступом

Внешний вид E-602D бр Внешний вид E-602D бр
E-602D бр
945

Производитель Oubao
Внешний вид E-603D бр Внешний вид E-603D бр
E-603D бр
1 143

Производитель Oubao
Внешний вид CTM-КР Внешний вид CTM-КР
Считыватель ключей TouchMemory врезной
165

Производитель Техносистемы
Внешний вид Z-5R Внешний вид Z-5R
Z-5R
429

Производитель IronLogic
Внешний вид Z-5R Case Внешний вид Z-5R Case
Z-5R Case
616

Производитель IronLogic
Внешний вид Matrix-III карман Внешний вид Matrix-III карман
Matrix-III карман
630

Производитель IronLogic
Внешний вид BR-180ZL Внешний вид BR-180ZL
BR-180ZL
805

Производитель Soca
Внешний вид AXP-REM Внешний вид AXP-REM
AXP-REM Считыватель
820

Производитель Центр-СБ
Внешний вид E-602 с Внешний вид E-602 с
E-602 с
887

Производитель Oubao
Внешний вид E-602 бр Внешний вид E-602 бр
E-602 бр
887

Производитель Oubao
Найдено товаров: 1420
1 2 3 4 5

Возврат к списку

Создание проекта системы видеонаблюдения всего за несколько минут;
Все РЕАЛЬНО: в т.ч. сектора наблюдения, параметры кабельных трасс;
Загрузка готовых планов и их масштабирование;
Спецификация обрудования и смета создается автоматически;
Дружелюбный интерфейс;
Индивидуальные настройки программы и оборудования.
Техподдержка встроена непосредственно в программу.
Регистрация занимает одну минуту.

ОТ ЗАПРОСА ДО ОФОРМЛЕННОГО ПРЕДЛОЖЕНИЯ - 15 МИНУТ