Статьи

К списку статей

Выбор дактилоскопического сканера для регистрации отпечатков в дактилоскопических идентификационных системах


3. Способность к компенсации смаза изображения (для сканеров, выполняющих прокатку пальцев).


Изображение прокатанного отпечатка пальца представляет собой развертку рисунка папиллярных линий поверхности пальца на плоскость панели сканирования прибора.
Геометрическая форма ногтевой фаланги пальца не совпадает с идеальной поверхностью вращения в форме цилиндра, и при прокатке происходит проскальзывание пальца по чувствительной панели с образованием смазов изображения. Чем полнее прокатывается палец, тем больше вероятность появления смаза.
Также степень проявления данного дефекта изображения зависит от анатомических особенностей пальца и навыка оператора прокатки.
В настоящее время известны аппаратные и программные методы, позволяющие, при их успешной реализации, практически полностью устранить явление смаза на формируемом сканером изображении и при прочих равных условиях увеличить его полезную площадь на 5-10% (именно такая часть отпечатка в среднем оказывается непригодной в результате смаза).
К аппаратным методам компенсации смаза относятся:
  • увеличение частоты обновления кадров при захвате изображения;
  • использование протяжки линейного чувствительного элемента.
Недостаток первого способа в том, что он требует применения камер с высокой частотой кадров. Камеры с высокой частотой и высоким разрешением дороги, их применение резко увеличивает себестоимость производства сканера и является, по сути, решением проблемы за счет потребителя. Попытки использования камер с меньшим разрешением (и, соответственно, более дешевых) оборачиваются уменьшением размеров области сканирования и снижением информативности получаемых дактилоскопических изображений.
Недостатком второго способа аппаратной компенсации является наличие в конструкции прибора перемещаемых механических частей и средств автоматики, усложняющих прибор, снижающих его надежность и требующих периодического обслуживания или замены (например, обмотки и подвижные части шагового электродвигателя, привод перемещения каретки, концевые выключатели и т.д.).
При программной компенсации смаза результирующее изображение прокатанного отпечатка формируется путем программной склейки фрагментов последовательно снимаемых кадров.
Данный подход лишен недостатков аппаратных методов, но предъявляет, в свою очередь, высокие требования к разработчикам программного обеспечения для сканеров.
Таким образом, создание сканера, устраняющего проблему смаза и формирующего изображение с высоким разрешением, а также имеющего при этом цену, приемлемую для потребителей, является противоречивой и сложной задачей.
Не всем разработчикам удается ее успешное решение, а значит, не все приборы, выполняющие прокатку пальцев, одинаково надежно справляются с проблемой смаза (рис. 2).
Рис. 2. Характерные виды смазов (а, б) при прокатке на дактилоскопическом сканере
а) «Неприкрытый» смаз - на изображении присутствуют резкие сдвиги и разрывы б) «Стыдливый» смаз - сдвиги и разрывы на изображении затушеваны в) Качественная компенсация смаза
Характерные виды смазов (а, б) при прокатке на дактилоскопическом сканере
Поскольку в настоящее время не существует методик, контролирующих способность дактилоскопического сканера к компенсации смаза при прокатке, можно порекомендовать потребителям при выборе прибора самостоятельно визуально оценивать качество формируемых изображений. Для этого достаточно прокатать большие пальцы (дающие, как правило, максимальный смаз) нескольких человек и, распечатав полученные изображения, внимательно их просмотреть.
4. Способность сканера к формированию качественных изображений для сложных пальцев (сухих, излишне потных, стертых, с низким рельефом папиллярных линий).
По статистике, около 10% людей имеют так называемые «проблемные» пальцы.
Излишне сухая или потная кожа, папиллярные узоры со стертым или мелким от природы рельефом - все эти факторы искажают истинную картину папиллярного узора. Изображения сухих и стертых пальцев получаются малоконтрастными, с плохо различимым рисунком линий, происходит утрата части значимых деталей из-за отсутствия непосредственного контакта естественно увлажненного пальца субстанции с поверхностью панели сканирования (рис. 3а, б).
Рис. 3. Примеры изображений сухих пальцев, полученных различными способами
а) Отпечаток сухого, стертого пальца на бумажной дактилокарте б) Отпечаток сухого пальца со сканера без эластичного покрытия призмы в) Отпечаток сухого пальца со сканера c эластичным покрытием призмы
Примеры изображений сухих пальцев, полученных различными способами
Рис. 4. Влияние влажности кожи пальца на качество изображения отпечатка, получаемого со сканера
а) Отпечаток пальца с нормальным увлажнением кожи б) Отпечаток потного пальца, полученный на сканере, не имеющем функцию исключения влияния влаги в) Отпечаток потного пальца, полученный
на сканере, имеющем функцию исключения влияния влаги
Влияние влажности кожи пальца на качество изображения отпечатка, получаемого со сканера
Изображения излишне потных пальцев, наоборот, очень темные, отдельные области могут сливаться в яркие черные пятна, вследствие заполнения влагой межгребневого пространства папиллярных линий (рис. 4б). Протирание пальцев перед сканированием не является решением проблемы, поскольку часто в силу индивидуальных физиологических особенностей (волнение, повышенная потливость) кожа увлажняется непосредственно во время сканирования.
Качественный дактилоскопический сканер должен снижать негативное влияние перечисленных факторов и формировать информативное изображение отпечатка вне зависимости от состояния кожи.
Для компенсации эффекта сухой и стертой кожи в таких сканерах (рис. 3в) может быть реализована комбинация программного и аппаратного решений.
Программный метод заключается в снижении значения порога чувствительности оптической системы. Решение об изменении данного параметра обычно принимается оператором сканирования. Порог чувствительности может быть снижен как для одного сеанса сканирования, так и для целой серии записей. Этот метод позволяет значительно улучшить информативность изображений для сухих и стертых рук ценой некоторого снижения способности системы к фильтрации помех.
Аппаратный метод реализуется через использование на поверхности панели сканирования специального полимерного покрытия. Физико-механические свойства покрытия способствуют улучшению контакта панели сканирования и сканируемого объекта даже при недостаточном естественном увлажнении кожи.
Отдельными производителями сканеров найдены эффективные оптические схемы, позволяющие исключить влияние влаги на качество получаемого изображения (рис. 4в).
Чтобы проверить, как прибор работает с сухими пальцами, нужно перед сканированием высушить кожу мелом или спиртом. Имитировать потную кожу можно, просто окунув пальцы в воду или смочив их влажной салфеткой.
Анализ полученных изображений позволит сделать выводы об эффективности сканера при работе со сложными пальцами.
5. Удобство программного интерфейса пользователя
К показателям качества системы электронного дактилоскопирования (в зависимости от ее назначения) можно отнести и наличие ряда функций, обеспечивающих автоматизацию процесса сканирования и минимизацию влияния человеческого фактора на качество формируемого изображения, а также простоту и удобство работы.
Например:
  • Автоматический запуск процесса сканирования при обнаружении пальца/пальцев/ладони на панели сканирования прибора.
  • Автоматический контроль порядка следования дактилоскопических изображений и очередности прокатки пальцев. Система проверяет путем сравнения отпечатков пальцев с контрольными оттисками, чтобы все изображения принадлежали одному человеку, и не допускает часто встречающихся ошибок, когда вместо правой руки сканируется левая, вместо одного пальца - другой.
  • Автоматический контроль качества. Система самостоятельно оценивает размер и качество полученного изображения, в случае неудовлетворительного результата выдает сообщения о предполагаемой причине и дает возможность неоднократного повторного сканирования для достижения требуемого качества.
  • Автоматический переход к сканированию следующего изображения в случае хорошего качества предыдущего.
  • Автоматическая запись текущего отсканированного изображения при переходе к сканированию следующего.
  • Возможность автономного управления процессом сканирования, без использования монитора и клавиатуры базового компьютера.
  • Стандартный интерфейс сопряжения сканера с компьютером (USB, IEEE1394).
Вместе с тем, невозможно составить исчерпывающий перечень функций, которыми должна обладать некая «идеальная» система электронного дактилоскопирования. Качественно разработанное программное обеспечение, как правило, придает системе гибкость, позволяющую адаптировать ее к требованиям конкретного заказчика и выполнению конкретно поставленной задачи.
Эргономические требования к дактилоскопическим сканерам не оригинальны и не требуют особых пояснений. Сюда входят показатели, характеризующие, помимо удобства работы, простоту монтажа, настройки, обслуживания прибора и т.д. Важное значение имеет соответствие габаритов и исполнения сканера условиям эксплуатации.

Литература:
  • Department of Justice Federal Bureau of Investigation. Test Procedures for Verifying IAFIS Scanner Image Quality Requirements», CJIS-TD-0010 v.7): The Federal Bureau of Investigation Criminal Justice Information Services Division, Washington, 1995.
  • ISO/IEC 19794-2:2005 Information technology - Biometric data interchange formats - Part 2: Finger minutiae data; ISO/IEC 19794-4:2005 Information technology - Biometric data interchange formats - Part 4: Finger image data; ГОСТ Р ИСО/МЭК 19794-2-2005 Автоматическая идентификация. Идентификация биометрическая. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 2. Данные изображения отпечатка пальца - контрольные точки.
  • ГОСТ Р ИСО/МЭК 19794-4-2006 Автоматическая идентификация. Идентификация биометрическая. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 4. Данные изображения отпечатка пальца.
  • http://www.fbi.gov/hq/cjisd/iafis/cert.htm - электронный ресурс.

    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
    Доводчик для дверей весом до 50 кг с фиксацией открытого положения двери
    945

    Производитель Oubao
    Внешний вид E-603D бр Внешний вид E-603D бр
    Доводчик для дверей весом до 50 кг с фиксацией открытого положения двери
    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
    Контроллер для. эл.ключей TM, до 1364 ключей
    429

    Производитель IronLogic
    Внешний вид Z-5R Case Внешний вид Z-5R Case
    В пласт.корпусе, 1364 польз.+ ключи блокировки, ОК, свет. и звуковая индикация
    616

    Производитель IronLogic
    Внешний вид Matrix-III карман Внешний вид Matrix-III карман
    Светлый перламутр, накладка-карман для счит. Matrix III RD ALL и Matrix III NET
    630

    Производитель IronLogic
    Внешний вид BR-180ZL Внешний вид BR-180ZL
    Комплект уголков для крепления замка SL-180
    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
    Доводчик для дверей весом до 50 кг, двухскоростной, установочный размер 132х20 мм, габариты 148х58х37 мм, -35...+40° С, 1,3 кг, цвет - серебро
    887

    Производитель Oubao
    Внешний вид E-602 бр Внешний вид E-602 бр
    Доводчик для дверей весом до 50 кг, габариты (мм): 180х41х64, температурный диапазон (град.С) -35..+40, двухскоростной, регулируемый, идеальное решение для легких и офисных дверей
    887

    Производитель Oubao
    Найдено товаров: 1393
    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