Что такое дактилоскопия – Дактилоскопия — Википедия

Содержание

Дактилоскопия — Википедия

Дактилоскопическая карта Гершеля

Дактилоскопи́я (от греч. δάκτυλος — палец и σκοπέω — смотрю, наблюдаю) — способ опознания (идентификации) человека по следам пальцев рук (в том числе ладоней рук), основанный на неповторимости рисунка кожи. Широко применяется в криминалистике. Основана на идеях англичанина Уильяма Гершеля[1][2][3], выдвинувшего в 1877 году гипотезу о неизменности папиллярного рисунка ладонных поверхностей кожи человека. Эта гипотеза стала результатом долгих исследований автора, служившего полицейским чиновником в Индии.

18 апреля 1902 г. — первое применение в Великобритании дактилоскопии для опознания преступника. Разные страны мира вводили у себя дактилоскопические методы в течение следующих полутора-двух десятилетий. Одной из последних была Франция.

Несмотря на широкое практическое использование, предположение о неповторимости отпечатков не имеет достаточного научного обоснования, а для метода опознания по отпечаткам нет оценки достоверности (на практике принимается за 100 %).

Многие исследователи (Бертран, Стокис и другие) нашли свидетельства того, что людей интересовали узоры на их руках ещё и в доисторическую эпоху. Например, в 1832 году, при раскопках кургана на острове Гавр-Инис (Франция), нашли каменные плиты, на которых были чертежи с изображением папиллярных узоров пальцев рук. Вначале учёные видели в них символы друидов, или буквы, которые считали буквами финикийского, кельтиберского, кельтского, этрусского алфавитов, или думали, что они свидетельствуют о культе змей, поскольку представляли собой змееобразно извивающиеся кривые линии и т. д. В 1885 году Александр Бертран в статье в журнале «Magasin pittoresque» отметил сходство этих изображений с узорами на пальцах

[4]. В 1920 году французский исследователь Стокис убедительно доказал, что бретонские изображения на скалах — это рисунки папиллярных узоров. Это была чрезвычайно разнообразная и довольно-таки полная коллекция изображений папиллярных линий человеческих ногтевых фаланг и ладоней.

В VI—VII веках в Китае для подписания каких-то документов использовался отпечаток пальца руки. Правда, никто не приводит данных, что при этом был важен рисунок узора на пальце, что он использовался для опознания личности. Важен был лишь «след прикосновения». Основания для таких подписей, посредством отпечатков пальцев, были не биологического характера, а мистические. Считалось важным, войдя в соприкосновение с документом, включиться в него частицей своей личности, оставить на нём след своего тела.

Фирман Мухаммеда

Известен отпечаток ладони пророка Мухаммеда на так называемом фирмане Мухаммеда — охранной грамоте, которую он дал христианскому монастырю Святой Екатерины на Синае в 620-е годы н. э., скрепив его отпечатком собственной ладони. Фирман гарантирует монастырю неприкосновенность, свободу отправления в нём богослужений, а также предоставляет синайским монахам налоговые льготы. В 1517 году, когда турецкий султан Селим I захватил Египет, и безопасность монастыря была под угрозой, монахи предъявили завоевателям фирман Мухаммеда. Султан затребовал документ в Стамбул, где поместил его в султанской сокровищнице, а монахам направил перевод фирмана на турецкий язык. Копия фирмана ныне выставлена в монастырской галерее икон

[5].

Узор на пальцах со времен античности интересовал прежде всего под углом хиромантии. Если говорить о научном периоде развития дактилоскопии, то считается, что впервые папиллярные узоры научно описал итальянский естествоиспытатель Марчелло Мальпиги в своем труде De externo tactus organo («О внешних органах чувств», 1665): «рассматривая крайнюю верхнюю часть пальца, наблюдаем бесчисленные морщины, которые как будто идут кругообразно или извиваясь». При рассмотрении в микроскоп он наблюдал, что в этих сосочковых линиях посередине видны потовые отверстия: «видны открытые отверстия для пота, расположенные посреди хребтов извивающихся морщин». Подобные исследования делали и другие анатомы, описывали в своих трудах. Например, Кристиан Яков Гинце в 1747 году выпустил сочинение «Анатомические исследования папиллярных линий кожи, служащих для осязания».

Особо отмечают работу «К вопросу об исследовании физиологии и кожного покрова человека» (1823 г.) Йогана Пуркинье, которая является первым трудом, содержащим описание и классификацию узоров кожи на пальцах. Но затем Пуркинье никогда не возвращался к этой своей работе, не предвидел последствий её для криминалистики. Его открытие не привлекло к себе тогда ничьего внимания.

Широкому распространению дактилоскопии препятствовало отсутствие простой и надёжной классификации папиллярных узоров. Первый шаг на пути её создания сделал выходец из Далмации аргентинский полицейский чиновник Хуан Вучетич (1858—1925). В сентябре 1891 г. он разработал десятипальцевую систему классификации дактилоскопических отпечатков, которую затем непрерывно улучшал и шлифовал до 1904 г.

Первые сведения о применении дактилоскопии в Аргентине относятся к 1892 г., когда по кровавым отпечаткам пальцев одна женщина была изобличена в убийстве своих двоих детей.

Дактилоскопическая классификация Вучетича осталась в те годы неизвестной в Европе, которая всю честь решения этой задачи приписала помощнику комиссара английской полиции сэру Эдварду Р. Генри, бывшему шефом полиции в Бенгалии. Его классификация папиллярных узоров оказалась настолько удачной, что используется во многих странах в неизменном виде и в наши дни, либо легла в основу других систем.

Началось триумфальное шествие дактилоскопии по всему миру: 1896 г. — Аргентина, 1897 г. — Британская Индия, 1902 г. — Венгрия и Австрия, 1903 г. — Германия, Бразилия и Чили, 1906 г. — Россия и Боливия, 1908 г. — Перу, Парагвай, Уругвай. Дольше всех сопротивлялась дактилоскопии Франция. Однако в августе 1911 г. из Лувра похитили знаменитый шедевр Леонардо да Винчи «Мона Лиза», и это сильно повлияло на общественное мнение. Поэтому когда весной 1914 г. в Монако собрался Международный полицейский конгресс, который должен был решить, какому методу опознания преступников следует отдать предпочтение, неслучайной оказалась победа дактилоскопии.

Информационные признаки отпечатков пальцев[править | править код]

Отпечаток пальца на бумаге

В каждом отпечатке пальца можно определить два типа признаков — глобальные и локальные.

Глобальные признаки — те, которые можно увидеть невооружённым глазом:

Папиллярный узор[править | править код]

Область узора — выделенный фрагмент отпечатка, в котором локализованы все глобальные признаки.

Ядро или центр — точка, локализованная в середине отпечатка или некоторой выделенной области.

Пункт «дельта» — начальная точка. Место, в котором происходит разделение или соединение бороздок папиллярных линий, либо очень короткая бороздка (может доходить до точки).

Тип линии — две наибольшие линии, которые начинаются как параллельные, а затем расходятся и огибают всю область образа.

Счётчик линий — число линий на области образа, либо между ядром и пунктом «дельта».

Типы папиллярных узоров:

узоры типа «петля» (левая, правая, центральная, двойная), узоры типа «дельта» или «дуга» (простая и острая), узоры типа «спираль» (центральная и смешанная)

Петля (правая петля)

Другой тип признаков — локальные. Их называют минуциями (особенностями или особыми точками) — уникальные для каждого отпечатка признаки, определяющие пункты изменения структуры папиллярных линий (окончание, раздвоение, разрыв и т. д.), ориентацию папиллярных линий и координаты в этих пунктах. Каждый отпечаток может содержать до 70 и более минуций.

Разветвление (бифуркация) Островок (короткий гребень)

На данном отпечатке пальца отмечены следующие признаки: две линии — «тип линии»; то, что между ними — может выступать в качестве области узора, но обычно берётся вся площадь отпечатка; красная окружность слева — пункт «дельта»; красная окружность ниже — остров; жёлтые окружности показывают некоторые минуции. Папиллярный узор — левая петля.

Практика показывает, что отпечатки пальцев разных людей могут иметь одинаковые глобальные признаки, но совершенно невозможно наличие одинаковых микроузоров минуций. Поэтому глобальные признаки используют для разделения базы данных на классы и на этапе аутентификации. На втором этапе распознавания используют уже локальные признаки.[источник не указан 1034 дня]

Сейчас в основном используются стандарты ANSI и ФБР США. В них определены следующие требования к образу отпечатка:

  • каждый образ представляется в формате несжатого TIF;
  • образ должен иметь разрешение не ниже 500 dpi;
  • образ должен быть полутоновым с 256 уровнями яркости;
  • максимальный угол поворота отпечатка от вертикали не более 15 градусов;
  • основные типы минуций — окончание и раздвоение.

Обычно в базе данных хранят более одного образа, что позволяет улучшить качество распознавания. Образы могут отличаться друг от друга сдвигом и поворотом. Масштаб не меняется, так как все отпечатки получают с одного устройства.

В России биометрические стандарты регламентируются по ГОСТ[6].

Принципы сравнения отпечатков по локальным признакам[править | править код]

(Локальные признаки — минуции) Этапы сравнения двух отпечатков:

Этап 1. Улучшение качества исходного изображения отпечатка. Увеличивается резкость границ папиллярных линий.

Этап 2. Вычисление поля ориентации папиллярных линий отпечатка. Изображение разбивается на квадратные блоки, со стороной больше 4 пикселей и по градиентам яркости вычисляется угол t ориентации линий для фрагмента отпечатка.

Этап 3. Бинаризация изображения отпечатка. Приведение к чёрно-белому изображению (1 bit) пороговой обработкой.

Этап 4. Утончение линий изображения отпечатка. Утончение производится до тех пор, пока линии не будут шириной 1 пиксель.

Этап 5. Выделение минуций. Изображение разбивается на блоки 3х3 пикселей. После этого подсчитывается число чёрных (ненулевых) пикселей, находящихся вокруг центра. Пиксель в центре считается минуцией, если он сам ненулевой, и соседних ненулевых пикселей один (минуция «окончание») или три (минуция «ветвление»).

Координаты обнаруженных минуций и их углы ориентации записываются в вектор: W(p)=[(x1, y1, t1), (x2, y2, t2)…(xp, yp, tp)] (p — число минуций). При регистрации пользователей этот вектор считается эталоном и записывается в базу данных. При распознавании вектор определяет текущий отпечаток (что вполне логично).

Этап 6. Сопоставление минуций.

Два отпечатка одного пальца будут отличаться друг от друга поворотом, смещением, изменением масштаба и/или площадью соприкосновения в зависимости от того, как пользователь прикладывает палец к сканеру. Поэтому нельзя сказать, принадлежит ли отпечаток человеку или нет на основании простого их сравнения (векторы эталона и текущего отпечатка могут отличаться по длине, содержать несоответствующие минуции и т. д.). Из-за этого процесс сопоставления должен быть реализован для каждой минуции отдельно.

Этапы сравнения:

  • Регистрация данных.
  • Поиск пар соответствующих минуций.
  • Оценка соответствия отпечатков.

При регистрации определяются параметры аффинных преобразований (угол поворота, масштаб и сдвиг), при которых некоторая минуция из одного вектора соответствует некоторой минуции из второго.

При поиске для каждой минуции нужно перебрать до 30 значений поворота (от −15 градусов до +15), 500 значений сдвига (от −250 пкс до +250 пкс — хотя иногда выбирают и меньшие границы) и 10 значений масштаба (от 0,5 до 1,5 с шагом 0,1). Итого до 150 000 шагов для каждой из 70 возможных минуций. (На практике, все возможные варианты не перебираются — после подбора нужных значений для одной минуции их же пытаются подставить и к другим минуциям, иначе было бы возможно сопоставить практически любые отпечатки друг другу).

Оценка соответствия отпечатков выполняется по формуле K=D2pq⋅100%,{\displaystyle K={\frac {D^{2}}{pq}}\cdot 100\%,} где D — количество совпавших минуций, p — количество минуций эталона, q — количество минуций опознаваемого отпечатка). В случае, если результат превышает 65 %, отпечатки считаются идентичными (порог может быть понижен выставлением другого уровня бдительности).

Если выполнялась аутентификация, то на этом всё и заканчивается. Для опознания необходимо повторить этот процесс для всех отпечатков в базе данных (затем выбирается пользователь, у которого наибольший уровень соответствия (разумеется, его результат должен быть выше порога 65 %)).[источник не указан 1034 дня]

Другие подходы к сравнению отпечатков[править | править код]

Несмотря на то, что описанный выше принцип сравнения отпечатков обеспечивает высокий уровень надёжности, продолжаются поиски более совершенных (и скоростных) методов сравнения, как, например, система AFIS (Automated fingerprint identification systems — системы автоматизированного опознания по отпечаткам пальцев). В Белоруссии — АДИС (автоматическая дактилоскопическая идентификационная система). Принцип работы системы: по бланку «забивается» дактилокарта, личная информация, отпечатки пальцев и ладоней. Расставляются интегральные характеристики (еще приходится редактировать вручную плохие отпечатки, хорошие система расставляет сама) рисуется «скелет» т.е система как бы обводит папиллярные линии, что позволяет ей в будущем определять признаки весьма точно. Дактилокарта попадает на сервер, где и будет храниться всё время.

«Следотека» и «след». «След» — отпечаток пальца, снятый с места происшествия. «Следотека» — база данных следов. Как и дактилокарты, так и следы отправляются на сервер и автоматически идет сравнение его с дактокартами, как уже имеющимися, так и нововведенными. След находится в поиске, пока не найдется подходящая дактилокарта. Далее работой занимаются криминалисты.

Метод на основе глобальных признаков[править | править код]

Выполняется обнаружение глобальных признаков (ядро, дельта). Количество этих признаков и их взаимное расположение позволяет классифицировать тип узора. Окончательное распознавание выполняется на основе локальных признаков (число сравнений получается на несколько порядков ниже для большой базы данных). Этот метод можно использовать и в целях, отличных от опознания/аутентификации.

Метод сравнения отпечатков на основе графов.

Исходное изображение отпечатка (1) преобразуется в изображение поля ориентации папиллярных линий (2). На нём (2) заметны области с одинаковой ориентацией линий, поэтому можно провести границы между этими областями (3). Затем определяются центры этих областей и получается граф (4). Стрелкой «d» отмечена запись в базу данных при регистрации пользователя. Определение подобия отпечатков реализовано в квадрате 5. (Дальнейшие действия аналогичны предыдущему методу — сравнение по локальным признакам).

Биометрический терминал со сканером отпечатков пальцев, предназначенный для учёта рабочего времени

Устройства считывания отпечатков пальцев сейчас находят различные применения. Их устанавливают на ноутбуки, смартфоны, в мыши, клавиатуры, флеш-накопители, а также применяют в виде отдельных внешних устройств и терминалов, продающихся в комплекте с системами AFIS (Automated fingerprint identification systems — системы автоматизированного опознания по отпечаткам пальцев).

Несмотря на внешние различия, все сканеры можно разделить на несколько видов:

  • Оптические:
    • FTIR-сканеры
    • Волоконные
    • Оптические протяжные
    • Роликовые
    • Бесконтактные
  • Полупроводниковые (полупроводники меняют свойства в местах контакта):
    • Ёмкостные
    • Чувствительные к давлению
    • Термо-сканеры
    • Радиочастотные
    • Протяжные термо-сканеры
    • Ёмкостные протяжные
    • Радиочастотные протяжные
  • Ультразвуковые (ультразвук возвращается через различные промежутки времени, отражаясь от бороздок или линий).

Те сканеры, которые привыкли видеть в американских фильмах относятся обычно к оптическим протяжным — видна полоса света, проходящая вдоль отпечатка. Более скоростными являются полупроводниковые и ультразвуковые, но последние дороже и встречаются реже.

Практическое использование дактилоскопии[править | править код]

  • Криминалистика была первой и наиболее важной областью применения дактилоскопии, и остается такой до сих пор. В частности при изучении пото-жировых следов пальцев рук, ладоней и других частей тела.
  • Замки, сейфы оборудованные сканерами, так что их можно открывать простым прикосновением пальца.
  • Шифровальные устройства в компьютерах и мобильных устройствах, оборудованных сканерами.
  • Оплата покупок в магазинах, оборудованных сканерами[7].
  • Юрген Торвальд. Сто лет криминалистики. — Москва, Издательство «Прогресс», 1974. С.440.
  • Эдмонд Локар. Руководство по криминалистике. — Москва, Юридическое издательство НКЮ СССР, 1941. С.544.
  • Журнал Огонекъ, 1903, № 1, с.4 — Человеческие пальцы в криминалистике!!!
  • Бастрыкин А. И. Дактилоскопия. Знаки руки. Изд-во «Орел»», СПб:, 2001.
  • Вэл Макдермид. Анатомия преступления: Что могут рассказать насекомые, отпечатки пальцев и ДНК. = Val Mcdermid: “Forensics: The Anatomy of Crime”. — М.: Альпина Нон-фикшн, 2016. — 344 p. — ISBN 978-5-91671-591-0.

ru.wikipedia.org

Что такое дактилоскопия и кто её должен обязательно проходить? | Справка | Вопрос-Ответ

Последнее обновление: 25.11.2014 г.

С 10 декабря 2014 года, чтобы получить российскую визу, иностранцам необходимо будет сдавать биометрические данные.

Иностранцы, намеревающиеся посетить Россию, должны будут пройти процедуру сканирования пальцев в ходе получения визы на въезд в страну. Соответствующий указ 25 ноября подписал президент РФ Владимир Путин.

В соответствии с документом, до 5 декабря все иностранные государства должны быть проинформированы об осуществлении сбора биометрических персональных данных. А с 10 декабря при оформлении виз для въезда в Россию или транзитной визы для следования через территорию страны будет производиться сканирование папиллярных узоров всех пальцев рук иностранцев и лиц без гражданства.

АиФ.ru объясняет, что такое дактилоскопия и как её делают.

Что такое дактилоскопия?

Дактилоскопия — метод, который позволяет идентифицировать человека по отпечаткам пальцев (в том числе, по отпечаткам ладоней рук).

Дактилоскопия — (с греч. daktylos — палец + skopeo — смотрю). 

История вопроса 

Ещё в I тыс. до н. э. в Китае и Вавилоне существовали представления об уникальности отпечатков пальцев каждого человека. Оттиски пальцев делали на глиняных табличках и печатях, а в Персии в XIV веке отпечатками пальцев «подписывали» различные государственные документы.

В 1686 году итальянский учёный Марсело Мальпиги, профессор анатомии Университета Болоньи классифицировал папиллярные узоры на кончиках пальцев человека. Он впервые доказал, что линии образуют три типа узоров — дуговые, петлевые и завитковые.

Спустя почти два века — в 1823 году — учёный из Университета города Бреслау Иоган Пуркинджи определил восемь наиболее часто повторяющихся конфигураций папиллярных линий. Благодаря его работе отпечатки пальцев стали использовать для идентификации человека.

Слово «дактилоскопия» впервые произнес в 1877 году английский служащий Вильям Гершель, работавший в то время в Бенгалии (Индии). Он установил, что папиллярные узоры* на руках людей отличаются между собой по особенностям строения и не меняются на протяжении всей жизни. Любые попытки уничтожить или изменить этот слой, равно, как и пересадить кожу, оказываются бесполезны: узор нельзя стереть. Этим свойством воспользовался Вильям Гершель, когда столкнулся с подтасовками при выплате зарплаты наемным работникам. Обнаружив махинации, Гершель велел работникам ставить отпечатки пальцев на платежных квитанциях и в специальной регистрационной книге для сравнения, что позволяло безошибочно устанавливать личность получателя. Позднее он использовал отпечатки пальцев для регистрации заключенных. С тех пор идентификация по отпечаткам пальцев — самая распространенная биометрическая технология. 

Дактилоскопическая карта Гершеля Фото: Commons.wikimedia.org

Где применяют дактилоскопию? 

В России для большинства граждан государственная дактилоскопическая регистрация является добровольной, и к тому же бесплатной. Ее используют повсеместно правоохранительные органы для:

  • розыска пропавших без вести граждан Российской Федерации, иностранных граждан и лиц без гражданства;
  • установления по неопознанным трупам личности человека;
  • установления/подтверждения личности граждан Российской Федерации, иностранных граждан и лиц без гражданства;
  • предупреждения, раскрытия и расследования преступлений, а также предупреждения и выявления административных правонарушений.

Как проходит процедура дактилоскопии? 

Во время дактилоскопии важно получить четкие отпечатки. Оттиски производят таким образом, чтобы были отображены папиллярные узоры пальцев рук. Оттиски четырех пальцев каждой руки и отдельно больших пальцев наносят на дактилокарту. 

Дактилокарта — специальный бланк на плотной белой бумаге (плотность не менее 120 г/м), который содержит следующие сведения: 

  • пол, фамилию, имя и отчество; 
  • число, месяц, год рождения, место рождения; 
  • отпечатки всех ногтевых фаланг пальцев рук, контрольные оттиски пальцев рук, оттиски ладоней рук;
  • подпись лица, которое подвергается дактилоскопированию; 
  • дату проведения дактилоскопирования; 
  • орган, где проводилось дактилоскопирование; 
  • основание для дактилоскопирования, должность, фамилия и подпись работника, который заполнил дактилокарту.

На дактилокарте для каждого пальца отведена отдельная таблица: большой, указательный, средний и так далее. На обратной стороне дактилокарты — отпечатки ладоней.

Перед началом процедуры дактилоскопирования нужно обязательно вымыть руки с мылом, насухо протереть. Дальше сотрудник валиком, вымазанным липкой чёрной краской, тщательно прокрашивает каждую подушечку пальцев, после чего прикладывает их по очереди к бланку. 

Отпечатки пальцев сегодня также можно получить с помощью специальных сканеров, которые позволяют мгновенно считывать отпечатки без использования бумаги и черной краски.

Для дактилоскопии несовершеннолетних необходима санкция прокурора или соответствующее решение суда.

Если вы хотите пройти процедуру дактилоскопии, то вам необходимо прийти с паспортом или другим документом, удостоверяющим личность, в отдел полиции и заполнить заявление.

Отпечаток пальца 3D Фото: Commons.wikimedia.org / Wamelculi

Кто должен обязательно проходить процедуру дактилоскопии? 

Обязательной дактилоскопии подлежат: 

а) граждане Российской Федерации, призываемые на военную службу;

б) военнослужащие; 

в) граждане Российской Федерации, проходящие службу:

  • в органах внутренних дел;
  • в органах федеральной службы безопасности;
  • в органах внешней разведки;
  • в органах по контролю за оборотом наркотических средств и психотропных веществ;
  • в органах государственной налоговой службы;
  • в органах по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий;
  • в органах и подразделениях службы судебных приставов;
  • в таможенных органах;
  • в органах государственной охраны;
  • в учреждениях и органах уголовно-исполнительной системы;
  • государственной противопожарной службе;

г) спасатели профессиональных аварийно-спасательных служб и профессиональных аварийно-спасательных формирований Российской Федерации;

д) члены экипажей воздушных судов государственной, гражданской и экспериментальной авиации Российской Федерации;

Сканер отпечатков пальцев. Фото: Commons.wikimedia.org / David Shankbone

е) граждане Российской Федерации, иностранные граждане и лица без гражданства, не способные по состоянию здоровья или возрасту сообщить данные о своей личности, если установить указанные данные иным способом невозможно; 

ж) граждане Российской Федерации, иностранные граждане и лица без гражданства, подозреваемые в совершении преступления, обвиняемые в совершении преступления либо осужденные за совершение преступления, подвергнутые административному аресту, совершившие административное правонарушение, если установить их личность иным способом невозможно;

з) иностранные граждане и лица без гражданства, подлежащие выдворению (депортации) за пределы территории Российской Федерации;

и) иностранные граждане и лица без гражданства, прибывшие в Российскую Федерацию в поисках убежища и подавшие ходатайства о предоставлении политического или иного убежища либо о признании их беженцами на территории Российской Федерации;

к) иностранные граждане, незаконно находящиеся на территории Российской Федерации;

л) иностранные граждане, получившие разрешение на временное проживание.

м) граждане Российской Федерации, претендующие на получение удостоверения частного охранника / детектива 

В каких странах требуют прохождения дактилоскопии?

Россия 

Россия планирует с 10 декабря 2014 года сделать обязательной для всех процедуру снятия отпечатков пальцев при оформлении виз для въезда в страну.

США

С 2002 года американское законодательство требует отпечатков пальцев, сканируемых в посольствах и консульствах США по всему миру для всех обратившихся за американской визой. На пограничных пунктах пропуска США также проводится проверка биометрических данных для установления личности въезжающих и исключения случаев въезда по чужой визе.

Страны Евросоюза 

С 2014 года у въезжающих в страны Шенгенской зоны будут брать отпечатки пальцев. 

Великобритания

С 30 ноября 2009 года Великобритания ввела контроль отпечатков пальцев тех, кто въезжает в страну в пунктах пересечения британской границы. 

Япония

С ноября 2007 года у всех иностранцев, въезжающих в Японию, снимают отпечатки пальцев. 

Бразилия

В январе 2004 года власти Бразилии приступили к снятию отпечатков пальцев туристов из США. 

Иран

Обязательную процедуру дактилоскопии проходят въезжающие в страну граждане США. 

Малайзия

С 1 июня 2011 года все иностранцы, приезжающие в Малайзию, проходят обязательную процедуру сканирования двух указательных пальцев. Это введено с целью пресечения преступности и борьбы с терроризмом.

Республика Корея

С сентября 2010 года отпечатки пальцев в аэропортах и морских портах страны сдают: 

  • иностранные граждане, имеющих схожие биографические данные с данными лиц, причастных к деятельности международных террористических группировок; 
  • владельцы паспортов, разыскиваемых Интерполом и другими международными службами безопасности;
  • владельцы авиабилетов в один конец, купленных в день вылета;
  • граждане, подозреваемые в использовании фальшивых паспортов и других удостоверений личности;
  • лица, подозреваемые в фальсификации сведений о гражданстве.

Индонезия

С 1 мая 2010 туристы, прилетающие в аэропорты Индонезии, должны пройти обязательную дактилоскопию и сфотографироваться. Нововведение касается всех путешественников.


*Папиллярные узоры (линии) на руках — рельефные линии на ладонях, возникают у плода человека в момент формирования кожных покровов и остаются неизменными до самой его смерти. Каждый человек имеет индивидуальное строение папиллярных линий.

aif.ru

ДАКТИЛОСКОПИЯ • Большая российская энциклопедия

  • В книжной версии

    Том 8. Москва, 2007, стр. 250

  • Скопировать библиографическую ссылку:


Авторы: Е. Р. Россинская

Папиллярный узор: 1 – верхний поток; 2 – нижний поток; 3 – внутренний узор или третий поток; 4 – дельта узора.

ДАКТИЛОСКОПИ́Я (от греч. δάϰτυλος – па­лец и …ско­пия), раз­дел кри­ми­на­ли­стич. тех­ни­ки, изу­чаю­щий строе­ние кож­ных узо­ров рук и ме­то­ды их об­на­ру­же­ния, фик­са­ции и ис­сле­до­ва­ния в це­лях кри­ми­на­ли­стич. иден­ти­фи­ка­ции лич­но­сти, уго­лов­ной ре­ги­ст­ра­ции и ро­зы­ска пре­ступ­ни­ков. На ла­дон­ной по­верх­но­сти ко­неч­ных (ног­те­вых) фа­ланг паль­цев рук име­ют­ся рель­еф­ные ли­нии – т. н. па­пил­ляр­ные узо­ры, строе­ние ко­то­рых обу­слов­ле­но ря­да­ми гре­беш­ко­вых вы­сту­пов ко­жи, раз­де­лён­ных бо­розд­ка­ми (см. Дер­ма­то­гли­фи­ка). Эти ли­нии об­ра­зу­ют слож­ные кож­ные узо­ры (ду­го­вые, пет­ле­вые и за­вит­ко­вые), ко­то­рые об­ла­да­ют ин­ди­ви­ду­аль­но­стью (раз­но­об­раз­ная со­во­куп­ность па­пил­ляр­ных ли­ний, об­ра­зую­щих ри­су­нок узо­ра по их кон­фи­гу­ра­ции, ме­сто­по­ло­же­нию, взаи­мо­рас­по­ло­же­нию, и не­по­вто­ри­мая в дру­гом узо­ре), от­но­си­тель­ной ус­той­чи­во­стью (не­из­мен­ность внеш­не­го строе­ния узо­ра, воз­ни­каю­ще­го ещё в пе­ри­од внут­ри­ут­роб­но­го раз­ви­тия че­ло­ве­ка и со­хра­няю­ще­го­ся в те­че­ние всей его жиз­ни и по­сле смер­ти, вплоть до раз­ло­же­ния тру­па) и вос­ста­нав­ли­вае­мо­стью (при по­верх­но­ст­ном на­ру­ше­нии кож­но­го по­кро­ва па­пил­ляр­ные ли­нии вос­ста­нав­ли­ва­ют­ся в преж­нем ви­де). Узо­ры паль­цев рук под­раз­де­ля­ют­ся в за­ви­си­мо­сти от ри­сун­ка, об­ра­зуе­мо­го па­пил­ляр­ны­ми ли­ния­ми центр. ча­сти узо­ра, на 3 осн. ти­па: ду­го­вые (ок. 5% узо­ров), пет­ле­вые (ок. 65% узо­ров), за­вит­ко­вые (ок. 30% узо­ров). Каж­дый тип, в свою оче­редь, раз­де­ля­ет­ся на ви­ды.

Типы папиллярных узоров и их схематическая зарисовка.

Клас­си­фи­ка­ция па­пил­ляр­ных узо­ров яв­ля­ет­ся ос­но­вой ме­то­да дак­ти­ло­ско­пич. ре­ги­стра­ции, раз­ра­бо­тан­но­го в кон. 18 в. (Ф. Галь­тон, У. Гер­шель, Г. Фолдс, Э. Ген­ри – Ве­ли­ко­бри­та­ния) для ре­ги­стра­ции осуж­дён­ных (аре­сто­ван­ных) на ос­но­ва­нии от­пе­чат­ков паль­цев рук.

В Рос­сии си­сте­ма дак­ти­ло­ско­пич. ре­ги­стра­ции бы­ла вве­де­на в тюрь­мах с 1907, во всех по­ли­цей­ских уч­реж­де­ни­ях – с 1908. Ос­но­вой дак­ти­ло­ско­пич. ре­ги­стра­ции яв­ля­ют­ся спец. блан­ки – дак­ти­ло­кар­ты с от­пе­чат­ка­ми паль­цев рук.

В РФ ве­де­ние дак­ти­ло­ско­пич. учё­тов рег­ла­мен­ти­ро­ва­но Фе­де­раль­ным за­ко­ном «О го­су­дар­ст­вен­ной дак­ти­ло­ско­пи­чес­кой ре­ги­стра­ции в РФ» (1998). Д. ис­поль­зу­ет­ся для иден­ти­фи­ка­ции лич­но­сти за­дер­жан­ных, а так­же нео­поз­нан­ных тру­пов, ро­зы­ска без ве­сти про­пав­ших и по­лу­че­ния ин­фор­ма­ции о со­сто­яв­шем­ся ра­нее дак­ти­ло­ско­пи­ро­ва­нии, что обес­пе­чи­ва­ет в т. ч. ус­та­нов­ле­ние граж­дан, став­ших жерт­ва­ми пре­ступ­ле­ний, ава­рий, ка­та­строф и т. п. Дак­ти­ло­ско­пич. учё­ты пол­но­стью ком­пью­те­ри­зи­ро­ва­ны и ве­дут­ся с по­мо­щью ав­то­ма­ти­зир. дак­ти­ло­ско­пич. иден­ти­фи­ка­ци­он­ных си­стем.

Дак­ти­ло­ско­пич. экс­пер­ти­за за­клю­ча­ет­ся в ис­сле­до­ва­нии сле­дов па­пил­ляр­ных узо­ров в це­лях ус­та­нов­ле­ния че­ло­ве­ка по сле­дам его рук; оп­ре­де­ле­ния его по­ла, воз­ра­ста и др. осо­бен­но­стей; ко­ли­чест­ва лиц, ос­та­вив­ших сле­ды; вы­яв­ле­ния не­ко­то­рых осо­бен­но­стей по­ве­де­ния ли­ца на ме­сте со­бы­тия (напр., оп­ре­де­ле­ние то­го, как пре­ступ­ник ка­сал­ся оп­ре­де­лён­ных пред­ме­тов: был ли это удар или при­кос­но­ве­ние, ка­ким об­ра­зом дер­жал ору­дие пре­ступ­ле­ния и т. п.).

bigenc.ru

Дактилоскопия — это… Что такое Дактилоскопия?

Дактилоскопическая карта Гершеля

Дактилоскопи́я (от греч. δάκτυλος — палец и σκοπέω — смотрю, наблюдаю) — метод идентификации человека по отпечаткам пальцев (в том числе по следам пальцев и ладоней рук), основанный на уникальности рисунка кожи. Широко применяется в криминалистике. Основан на идеях англичанина Уильяма Гершеля, выдвинувшего в 1877 году гипотезу о неизменности папиллярного рисунка ладонных поверхностей кожи человека. Эта гипотеза стала результатом долгих исследований автора, служившего полицейским чиновником в Индии.

Английский антрополог Френсис Гальтон добился введения дактилоскопии в качестве метода регистрации уголовных преступников в Англии в 1895 году. 13 сентября 1902 г. в Великобритании следы пальцев рук с места преступления впервые использованы как доказательство вины по отношению к задержанному Гарри Джексону.
18 апреля 1902 г. — первое применение в Дании дактилоскопии для опознания преступника. Разные страны мира вводили у себя дактилоскопические методы в течение следующих полутора-двух десятилетий. Одной из последних была Франция.
В России дактилоскопия применяется с 1905 года.

Несмотря на широкое практическое использование, предположение об уникальности отпечатков не имеет достаточного научного обоснования, а для метода идентификации по отпечаткам нет оценки достоверности (на практике принимается за 100 %).

История

Многие исследователи (Бертран, Стокис и другие) нашли свидетельства того, что людей интересовали узоры на их руках ещё и в доисторическую эпоху. Например, в 1832 году, при раскопках кургана на острове Гавр-Инис (Франция), нашли каменные плиты, на которых были чертежи с изображением папиллярных узоров пальцев рук. Вначале учёные видели в них символы друидов, или буквы, которые считали буквами финикийского, кельтиберийского, кельтического, этрусского алфавитов, или думали, что они свидетельствуют о культе змей, поскольку представляли собой змееобразно извивающиеся кривые линии. И т.д. В 1885 году Александр Бертран в статье в журнале «Magasin pitrotesque» отметил сходство этих изображений с узорами на пальцах. В 1920 году французский исследователь Стокис убедительно доказал, что бретонские изображения на скалах — это рисунки папиллярных узоров. Это была чрезвычайно разнообразная и довольно-таки полная коллекция изображений папиллярных линий человеческих ногтевых фаланг и ладоней.

В VI—VII веках в Китае для подписания каких-то документов использовался отпечаток пальца руки. Правда, никто не приводит данных, что при этом был важен рисунок узора на пальце, что он использовался для идентификации личности. Важен был лишь «след прикосновения». Основания для таких подписей, посредством отпечатков пальцев, были не биологического характера, а мистические. Считалось важным, войдя в соприкосновение с документом, включиться в него частицей своей личности, оставить на нём след своего тела.

Фирман Мухаммеда

Известен отпечаток ладони пророка Мухаммеда на так называемом фирмане Мухаммеда — охранной грамоте, которую он дал христианскому монастырю Святой Екатерины на Синае в 620-е годы н. э., скрепив его отпечатком собственной ладони. Фирман гарантирует монастырю неприкосновенность, свободу отправления в нём богослужений, а также предоставляет синайским монахам налоговые льготы. В 1517 году, когда турецкий султан Селим I захватил Египет, и безопасность монастыря была под угрозой, монахи предъявили завоевателям фирман Мухаммеда. Султан затребовал документ в Стамбул, где поместил его в султанской сокровищнице, а монахам направил перевод фирмана на турецкий язык. Копия фирмана ныне выставлена в монастырской галерее икон.[1]

Узор на пальцах со времен античности интересовал прежде всего под углом хиромантии. Если говорить о научном периоде развития дактилоскопии, то считается, что впервые папиллярные узоры научно описал итальянский естествоиспытатель Марчелло Мальпиги в своем труде De externo tactus organo («О внешних органах чувств», 1665): «рассматривая крайнюю верхнюю часть пальца, наблюдаем бесчисленные морщины, которые как будто идут кругообразно или извиваясь». При рассмотрении в микроскоп он наблюдал, что в этих сосочковых линиях посередине видны потовые отверстия: «видны открытые отверстия для пота, расположенные посреди хребтов извивающихся морщин». Подобные исследования делали и другие анатомы, описывали в своих трудах. Например, Кристиан Яков Гинце в 1747 году выпустил сочинение «Анатомические исследования папиллярных линий кожи, служащих для осязания».

Особо отмечают работу «К вопросу об исследовании физиологии и кожного покрова человека» (1823 г.) Йогана Пуркинье, которая является первым трудом, содержащим описание и классификацию узоров кожи на пальцах. Но затем Пуркинье никогда не возвращался к этой своей работе, не предвидел последствий её для криминалистики. Его открытие не привлекло к себе тогда ничьего внимания.

Развиваться же наука об этих узорах, причём не голой теории ради, а для конкретного, практического её применения, стала лишь во второй половине XIX века. Видимо к тому времени на неё, как говорится, «созрел социальный заказ». Подтверждением этому, то есть тому, что это был «социальный заказ», что в ней возникла потребность, является то, что в течение довольно краткого периода времени разные люди в разных концах света, в некоторых случаях совершенно независимо друг от друга, не зная о работах других своих коллег, создали и развили прикладную науку дактилоскопии до уровня её практического применения и использования.

Широкому распространению дактилоскопии препятствовало отсутствие простой и надежной классификации папиллярных узоров. Первый шаг на пути ее создания сделал выходец из Далмации аргентинский полицейский чиновник Иван Вучетич (1858–1925). В сентябре 1891 г. он разработал десятипальцевую систему классификации дактилоскопических отпечатков, которую затем непрерывно улучшал и шлифовал до 1904 г.

Первые сведения о применении дактилоскопии в Аргентине относятся к 1892 г., когда по кровавым отпечаткам пальцев одна женщина была изобличена в убийстве своих двоих детей.

Дактилоскопическая классификация Вучетича осталась в те годы неизвестной в Европе, которая всю честь решения этой задачи приписала помощнику комиссара английской полиции сэру Эдварду Р.Генри, бывшему шефом полиции в Бенгалии. Его классификация папиллярных узоров оказалась настолько удачной, что используется во многих странах в неизменном виде и в наши дни, либо легла в основу других систем.

Началось триумфальное шествие дактилоскопии по всему миру: 1896 г. – Аргентина, 1897 г. – Британская Индия, 1902 г. – Венгрия и Австрия, 1903 г. – Германия, Бразилия и Чили, 1906 г. – Россия и Боливия, 1908 г. – Перу, Парагвай, Уругвай. Дольше всех сопротивлялась дактилоскопии Франция. Однако в августе 1911 г. из Лувра похитили знаменитый шедевр Леонардо да Винчи «Мона Лиза», и это сильно повлияло на общественное мнение. Поэтому когда весной 1914 г. в Монако собрался Международный полицейский конгресс, который должен был решить, какому методу идентификации преступников следует отдать предпочтение, неслучайной оказалась победа дактилоскопии.

Информационные признаки отпечатков пальцев

Отпечаток пальца на бумаге

В каждом отпечатке пальца можно определить два типа признаков — глобальные и локальные.

Глобальные признаки — те, которые можно увидеть невооружённым глазом:

Папиллярный узор

Область образа — выделенный фрагмент отпечатка, в котором локализованы все признаки.

остров — пункт, локализованный в середине отпечатка или некоторой выделенной области.

Пункт «дельта» — начальная точка. Место, в котором происходит разделение или соединение бороздок папиллярных линий, либо очень короткая бороздка (может доходить до точки).

Тип линии — две наибольшие линии, которые начинаются как параллельные, а затем расходятся и огибают всю область образа.

Счётчик линий — число линий на области образа, либо между ядром и пунктом «дельта».

Типы папиллярных узоров:

1 — 4 — узоры типа «петля» (левая, правая, центральная, двойная), 5 и 6 — узоры типа «дельта» или «дуга» (простая и острая), 7 и 8 — узоры типа «спираль» (центральная и смешанная))

Другой тип признаков — локальные. Их называют минуциями — уникальные для каждого отпечатка признаки, определяющие пункты изменения структуры папиллярных линий (окончание, раздвоение, разрыв и т. д.), ориентацию папиллярных линий и координаты в этих пунктах. Каждый отпечаток содержит до 70 минуций.

Бифуркация

На данном отпечатке пальца отмечены следующие признаки: две линии — «тип линии»; то, что между ними — может выступать в качестве области образа, но обычно берётся вся площадь отпечатка; красная окружность слева — пункт «дельта»; красная окружность ниже — остров; жёлтые окружности показывают некоторые минуции. Папиллярный узор — левая петля.

Практика показывает, что отпечатки пальцев разных людей могут иметь одинаковые глобальные признаки, но совершенно невозможно наличие одинаковых микроузоров минуций. Поэтому глобальные признаки используют для разделения базы данных на классы и на этапе аутентификации. На втором этапе распознавания используют уже локальные признаки.

Стандарты на отпечатки пальцев

Сейчас в основном используются стандарты ANSI и ФБР США. В них определены следующие требования к образу отпечатка:

  • каждый образ представляется в формате несжатого TIF;
  • образ должен иметь разрешение не ниже 500 dpi;
  • образ должен быть полутоновым с 256 уровнями яркости;
  • максимальный угол поворота отпечатка от вертикали не более 15 градусов;
  • основные типы минуций — окончание и раздвоение.

Обычно в базе данных хранят более одного образа, что позволяет улучшить качество распознавания. Образы могут отличаться друг от друга сдвигом и поворотом. Масштаб не меняется, т.к. все отпечатки получают с одного устройства.

Россия

Российские биометрические стандарты, регламентирующие качество дактилоскопических изображений:

  • ГОСТ Р ИСО/МЭК 19794-4-2006
Автоматическая идентификация. Идентификация биометрическая. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 4. Данные изображения отпечатка пальца.
  • 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 19794-3-2009
Автоматическая идентификация. Идентификация биометрическая. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 3. Спектральные данные изображения отпечатка пальца
  • ГОСТ Р ИСО/МЭК 19794-8-2009
Автоматическая идентификация. Идентификация биометрическая. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 8. Данные структуры остова отпечатка пальца

Принципы сравнения отпечатков по локальным признакам

(Локальные признаки — минуции) Этапы сравнения двух отпечатков:

Этап 1. Улучшение качества исходного изображения отпечатка. Увеличивается резкость границ папиллярных линий.

Этап 2. Вычисление поля ориентации папиллярных линий отпечатка. Изображение разбивается на квадратные блоки, со стороной больше 4 пикселей и по градиентам яркости вычисляется угол t ориентации линий для фрагмента отпечатка.

Этап 3. Бинаризация изображения отпечатка. Приведение к чёрно-белому изображению (1 bit) пороговой обработкой.

Этап 4. Утончение линий изображения отпечатка. Утончение производится до тех пор, пока линии не будут шириной 1 пиксель.

Этап 5. Выделение минуций. Изображение разбивается на блоки 9х9 пикселей. После этого подсчитывается число чёрных (ненулевых) пикселей, находящихся вокруг центра. Пиксель в центре считается минуцией, если он сам ненулевой, и соседних ненулевых пикселей один (минуция «окончание») или два (минуция «раздвоение»).

Координаты обнаруженных минуций и их углы ориентации записываются в вектор: W(p)=[(x1, y1, t1), (x2, y2, t2)…(xp, yp, tp)] (p — число минуций). При регистрации пользователей этот вектор считается эталоном и записывается в базу данных. При распознавании вектор определяет текущий отпечаток (что вполне логично).

Этап 6. Сопоставление минуций.

Два отпечатка одного пальца будут отличаться друг от друга поворотом, смещением, изменением масштаба и/или площадью соприкосновения в зависимости от того, как пользователь прикладывает палец к сканеру. Поэтому нельзя сказать, принадлежит ли отпечаток человеку или нет на основании простого их сравнения (векторы эталона и текущего отпечатка могут отличаться по длине, содержать несоответствующие минуции и т. д.). Из-за этого процесс сопоставления должен быть реализован для каждой минуции отдельно.

Этапы сравнения:

  • Регистрация данных.
  • Поиск пар соответствующих минуций.
  • Оценка соответствия отпечатков.

При регистрации определяются параметры аффинных преобразований (угол поворота, масштаб и сдвиг), при которых некоторая минуция из одного вектора соответствует некоторой минуции из второго.

При поиске для каждой минуции нужно перебрать до 30 значений поворота (от −15 градусов до +15), 500 значений сдвига (от −250 пкс до +250 пкс — хотя иногда выбирают и меньшие границы) и 10 значений масштаба (от 0,5 до 1,5 с шагом 0,1). Итого до 150 000 шагов для каждой из 70 возможных минуций. (На практике, все возможные варианты не перебираются — после подбора нужных значений для одной минуции их же пытаются подставить и к другим минуциям, иначе было бы возможно сопоставить практически любые отпечатки друг другу).

Оценка соответствия отпечатков выполняется по формуле где D — количество совпавших минуций, p — количество минуций эталона, q — количество минуций идентифицируемого отпечатка). В случае, если результат превышает 65 %, отпечатки считаются идентичными (порог может быть понижен выставлением другого уровня бдительности).

Если выполнялась аутентификация, то на этом всё и заканчивается. Для идентификации необходимо повторить этот процесс для всех отпечатков в базе данных (затем выбирается пользователь, у которого наибольший уровень соответствия (разумеется, его результат должен быть выше порога 65 %)).

Другие подходы к сравнению отпечатков

Несмотря на то, что описанный выше принцип сравнения отпечатков обеспечивает высокий уровень надёжности, продолжаются поиски более совершенных (и скоростных) методов сравнения, как например система AFIS (Automated fingerprint identification systems — системы автоматизированной идентификации отпечатков пальцев). В Белоруссии — АДИС (автоматическая дактилоскопическая индефикационная система). Принцип работы системы: по бланку «забивается» дактилокарта, личная информация, отпечатки пальцев и ладоней. Расставляются интегральные характеристики (еще приходится редактировать вручную плохие отпечатки, хорошие система расставляет сама) рисуется «скелет» т.е система как бы обводит папилярные линии, что позволяет ей в будущем определять признаки весьма точно. Дактилокарта попадает на сервер где и будет храниться всё время.

«Следотека» и «след». «След» — отпечаток пальца, снятый с места происшествия. «Следотека» — база данных следов. Как и дактилокарты, так и следы отправляются на сервер и автоматически идет сравнение его с дактокартами, как уже имеющимися, так и нововведенными. След находится в поиске, пока не найдется подходящая дактилокарта. Далее работой занимаются криминалисты.

Метод на основе глобальных признаков

Выполняется обнаружение глобальных признаков (ядро, дельта). Количество этих признаков и их взаимное расположение позволяет классифицировать тип узора. Окончательное распознавание выполняется на основе локальных признаков (число сравнений получается на несколько порядков ниже для большой базы данных).

Считается, что тип узора может определять характер, темперамент и способности человека, поэтому этот метод можно использовать и в целях, отличных от идентификации/аутентификации.

Метод на основе графов

Метод сравнения отпечатков на основе графов.

Исходное изображение отпечатка (1) преобразуется в изображение поля ориентации папиллярных линий (2). На нём (2) заметны области с одинаковой ориентацией линий, поэтому можно провести границы между этими областями (3). Затем определяются центры этих областей и получается граф (4). Стрелкой «d» отмечена запись в базу данных при регистрации пользователя. Определение подобия отпечатков реализовано в квадрате 5. (Дальнейшие действия аналогичны предыдущему методу — сравнение по локальным признакам).

Сканеры отпечатков пальцев

Биометрический терминал со сканером отпечатков пальцев, предназначенный для учета рабочего времени

Устройства считывания отпечатков пальцев сейчас находят различные применения. Их устанавливают на ноутбуки, в мыши, клавиатуры, флешки, а также применяют в виде отдельных внешних устройств и терминалов, продающихся в комплекте с системами AFIS (Automated fingerprint identification systems — системы автоматизированной идентификации отпечатков пальцев).

Несмотря на внешние различия, все сканеры можно разделить на несколько видов:

  • Оптические:
    • FTIR-сканеры
    • Волоконные
    • Оптические протяжные
    • Роликовые
    • Бесконтактные
  • Полупроводниковые (полупроводники меняют свойства в местах контакта):
    • Ёмкостные
    • Чувствительные к давлению
    • Термо-сканеры
    • Радиочастотные
    • Протяжные термо-сканеры
    • Ёмкостные протяжные
    • Радиочастотные протяжные
  • Ультразвуковые (ультразвук возвращается через различные промежутки времени, отражаясь от бороздок или линий).

Те сканеры, которые привыкли видеть в американских фильмах относятся обычно оптическим протяжным — видна полоса света, проходящая вдоль отпечатка. Более скоростными являются полупроводниковые и ультразвуковые, но последние дороже и встречаются реже.

Практическое использование дактилоскопии

  • Криминалистика была первой и наиболее важной областью применения дактилоскопии, и остается такой до сих пор. В частности при изучении пото-жировых следов пальцев рук, ладоней и других частей тела.
  • Замки, сейфы оборудованные сканерами, так что их можно открывать простым прикосновением пальца.
  • Шифровальные устройства в компьютерах оборудованных сканерами.
  • Оплата покупок в магазинах оборудованных сканерами.[2]

Литература

  1. Юрген Торвальд. Сто лет криминалистики. — Москва, Издательство «Прогресс», 1974. С.440.
  2. Эдмонд Локар. Руководство по криминалистике. — Москва, Юридическое издательство НКЮ СССР, 1941. С.544.

См. также

Примечания

Ссылки

dic.academic.ru

Дактилоскопия — Википедия. Что такое Дактилоскопия

Дактилоскопическая карта Гершеля

Дактилоскопи́я (от греч. δάκτυλος — палец и σκοπέω — смотрю, наблюдаю) — способ опознания (идентификации) человека по следам пальцев рук (в том числе ладоней рук), основанный на неповторимости рисунка кожи. Широко применяется в криминалистике. Основана на идеях англичанина Уильяма Гершеля[1][2][3], выдвинувшего в 1877 году гипотезу о неизменности папиллярного рисунка ладонных поверхностей кожи человека. Эта гипотеза стала результатом долгих исследований автора, служившего полицейским чиновником в Индии.

18 апреля 1902 г. — первое применение в Великобритании дактилоскопии для опознания преступника. Разные страны мира вводили у себя дактилоскопические методы в течение следующих полутора-двух десятилетий. Одной из последних была Франция.

Несмотря на широкое практическое использование, предположение о неповторимости отпечатков не имеет достаточного научного обоснования, а для метода опознания по отпечаткам нет оценки достоверности (на практике принимается за 100 %).

История

Многие исследователи (Бертран, Стокис и другие) нашли свидетельства того, что людей интересовали узоры на их руках ещё и в доисторическую эпоху. Например, в 1832 году, при раскопках кургана на острове Гавр-Инис (Франция), нашли каменные плиты, на которых были чертежи с изображением папиллярных узоров пальцев рук. Вначале учёные видели в них символы друидов, или буквы, которые считали буквами финикийского, кельтиберского, кельтского, этрусского алфавитов, или думали, что они свидетельствуют о культе змей, поскольку представляли собой змееобразно извивающиеся кривые линии и т. д. В 1885 году Александр Бертран в статье в журнале «Magasin pittoresque» отметил сходство этих изображений с узорами на пальцах[4]. В 1920 году французский исследователь Стокис убедительно доказал, что бретонские изображения на скалах — это рисунки папиллярных узоров. Это была чрезвычайно разнообразная и довольно-таки полная коллекция изображений папиллярных линий человеческих ногтевых фаланг и ладоней.

В VI—VII веках в Китае для подписания каких-то документов использовался отпечаток пальца руки. Правда, никто не приводит данных, что при этом был важен рисунок узора на пальце, что он использовался для опознания личности. Важен был лишь «след прикосновения». Основания для таких подписей, посредством отпечатков пальцев, были не биологического характера, а мистические. Считалось важным, войдя в соприкосновение с документом, включиться в него частицей своей личности, оставить на нём след своего тела.

Фирман Мухаммеда

Известен отпечаток ладони пророка Мухаммеда на так называемом фирмане Мухаммеда — охранной грамоте, которую он дал христианскому монастырю Святой Екатерины на Синае в 620-е годы н. э., скрепив его отпечатком собственной ладони. Фирман гарантирует монастырю неприкосновенность, свободу отправления в нём богослужений, а также предоставляет синайским монахам налоговые льготы. В 1517 году, когда турецкий султан Селим I захватил Египет, и безопасность монастыря была под угрозой, монахи предъявили завоевателям фирман Мухаммеда. Султан затребовал документ в Стамбул, где поместил его в султанской сокровищнице, а монахам направил перевод фирмана на турецкий язык. Копия фирмана ныне выставлена в монастырской галерее икон[5].

Узор на пальцах со времен античности интересовал прежде всего под углом хиромантии. Если говорить о научном периоде развития дактилоскопии, то считается, что впервые папиллярные узоры научно описал итальянский естествоиспытатель Марчелло Мальпиги в своем труде De externo tactus organo («О внешних органах чувств», 1665): «рассматривая крайнюю верхнюю часть пальца, наблюдаем бесчисленные морщины, которые как будто идут кругообразно или извиваясь». При рассмотрении в микроскоп он наблюдал, что в этих сосочковых линиях посередине видны потовые отверстия: «видны открытые отверстия для пота, расположенные посреди хребтов извивающихся морщин». Подобные исследования делали и другие анатомы, описывали в своих трудах. Например, Кристиан Яков Гинце в 1747 году выпустил сочинение «Анатомические исследования папиллярных линий кожи, служащих для осязания».

Особо отмечают работу «К вопросу об исследовании физиологии и кожного покрова человека» (1823 г.) Йогана Пуркинье, которая является первым трудом, содержащим описание и классификацию узоров кожи на пальцах. Но затем Пуркинье никогда не возвращался к этой своей работе, не предвидел последствий её для криминалистики. Его открытие не привлекло к себе тогда ничьего внимания.

Широкому распространению дактилоскопии препятствовало отсутствие простой и надёжной классификации папиллярных узоров. Первый шаг на пути её создания сделал выходец из Далмации аргентинский полицейский чиновник Хуан Вучетич (1858—1925). В сентябре 1891 г. он разработал десятипальцевую систему классификации дактилоскопических отпечатков, которую затем непрерывно улучшал и шлифовал до 1904 г.

Первые сведения о применении дактилоскопии в Аргентине относятся к 1892 г., когда по кровавым отпечаткам пальцев одна женщина была изобличена в убийстве своих двоих детей.

Дактилоскопическая классификация Вучетича осталась в те годы неизвестной в Европе, которая всю честь решения этой задачи приписала помощнику комиссара английской полиции сэру Эдварду Р. Генри, бывшему шефом полиции в Бенгалии. Его классификация папиллярных узоров оказалась настолько удачной, что используется во многих странах в неизменном виде и в наши дни, либо легла в основу других систем.

Началось триумфальное шествие дактилоскопии по всему миру: 1896 г. — Аргентина, 1897 г. — Британская Индия, 1902 г. — Венгрия и Австрия, 1903 г. — Германия, Бразилия и Чили, 1906 г. — Россия и Боливия, 1908 г. — Перу, Парагвай, Уругвай. Дольше всех сопротивлялась дактилоскопии Франция. Однако в августе 1911 г. из Лувра похитили знаменитый шедевр Леонардо да Винчи «Мона Лиза», и это сильно повлияло на общественное мнение. Поэтому когда весной 1914 г. в Монако собрался Международный полицейский конгресс, который должен был решить, какому методу опознания преступников следует отдать предпочтение, неслучайной оказалась победа дактилоскопии.

Информационные признаки отпечатков пальцев

Отпечаток пальца на бумаге

В каждом отпечатке пальца можно определить два типа признаков — глобальные и локальные.

Глобальные признаки — те, которые можно увидеть невооружённым глазом:

Папиллярный узор

Область узора — выделенный фрагмент отпечатка, в котором локализованы все глобальные признаки.

Ядро или центр — точка, локализованная в середине отпечатка или некоторой выделенной области.

Пункт «дельта» — начальная точка. Место, в котором происходит разделение или соединение бороздок папиллярных линий, либо очень короткая бороздка (может доходить до точки).

Тип линии — две наибольшие линии, которые начинаются как параллельные, а затем расходятся и огибают всю область образа.

Счётчик линий — число линий на области образа, либо между ядром и пунктом «дельта».

Типы папиллярных узоров:

узоры типа «петля» (левая, правая, центральная, двойная), узоры типа «дельта» или «дуга» (простая и острая), узоры типа «спираль» (центральная и смешанная)

Петля (правая петля)

Другой тип признаков — локальные. Их называют минуциями (особенностями или особыми точками) — уникальные для каждого отпечатка признаки, определяющие пункты изменения структуры папиллярных линий (окончание, раздвоение, разрыв и т. д.), ориентацию папиллярных линий и координаты в этих пунктах. Каждый отпечаток может содержать до 70 и более минуций.

Разветвление (бифуркация) Островок (короткий гребень)

На данном отпечатке пальца отмечены следующие признаки: две линии — «тип линии»; то, что между ними — может выступать в качестве области узора, но обычно берётся вся площадь отпечатка; красная окружность слева — пункт «дельта»; красная окружность ниже — остров; жёлтые окружности показывают некоторые минуции. Папиллярный узор — левая петля.

Практика показывает, что отпечатки пальцев разных людей могут иметь одинаковые глобальные признаки, но совершенно невозможно наличие одинаковых микроузоров минуций. Поэтому глобальные признаки используют для разделения базы данных на классы и на этапе аутентификации. На втором этапе распознавания используют уже локальные признаки.[источник не указан 652 дня]

Стандарты на отпечатки пальцев

Сейчас в основном используются стандарты ANSI и ФБР США. В них определены следующие требования к образу отпечатка:

  • каждый образ представляется в формате несжатого TIF;
  • образ должен иметь разрешение не ниже 500 dpi;
  • образ должен быть полутоновым с 256 уровнями яркости;
  • максимальный угол поворота отпечатка от вертикали не более 15 градусов;
  • основные типы минуций — окончание и раздвоение.

Обычно в базе данных хранят более одного образа, что позволяет улучшить качество распознавания. Образы могут отличаться друг от друга сдвигом и поворотом. Масштаб не меняется, так как все отпечатки получают с одного устройства.

Россия

В России биометрические стандарты регламентируются по ГОСТ[6].

Принципы сравнения отпечатков по локальным признакам

(Локальные признаки — минуции) Этапы сравнения двух отпечатков:

Этап 1. Улучшение качества исходного изображения отпечатка. Увеличивается резкость границ папиллярных линий.

Этап 2. Вычисление поля ориентации папиллярных линий отпечатка. Изображение разбивается на квадратные блоки, со стороной больше 4 пикселей и по градиентам яркости вычисляется угол t ориентации линий для фрагмента отпечатка.

Этап 3. Бинаризация изображения отпечатка. Приведение к чёрно-белому изображению (1 bit) пороговой обработкой.

Этап 4. Утончение линий изображения отпечатка. Утончение производится до тех пор, пока линии не будут шириной 1 пиксель.

Этап 5. Выделение минуций. Изображение разбивается на блоки 3х3 пикселей. После этого подсчитывается число чёрных (ненулевых) пикселей, находящихся вокруг центра. Пиксель в центре считается минуцией, если он сам ненулевой, и соседних ненулевых пикселей один (минуция «окончание») или три (минуция «ветвление»).

Координаты обнаруженных минуций и их углы ориентации записываются в вектор: W(p)=[(x1, y1, t1), (x2, y2, t2)…(xp, yp, tp)] (p — число минуций). При регистрации пользователей этот вектор считается эталоном и записывается в базу данных. При распознавании вектор определяет текущий отпечаток (что вполне логично).

Этап 6. Сопоставление минуций.

Два отпечатка одного пальца будут отличаться друг от друга поворотом, смещением, изменением масштаба и/или площадью соприкосновения в зависимости от того, как пользователь прикладывает палец к сканеру. Поэтому нельзя сказать, принадлежит ли отпечаток человеку или нет на основании простого их сравнения (векторы эталона и текущего отпечатка могут отличаться по длине, содержать несоответствующие минуции и т. д.). Из-за этого процесс сопоставления должен быть реализован для каждой минуции отдельно.

Этапы сравнения:

  • Регистрация данных.
  • Поиск пар соответствующих минуций.
  • Оценка соответствия отпечатков.

При регистрации определяются параметры аффинных преобразований (угол поворота, масштаб и сдвиг), при которых некоторая минуция из одного вектора соответствует некоторой минуции из второго.

При поиске для каждой минуции нужно перебрать до 30 значений поворота (от −15 градусов до +15), 500 значений сдвига (от −250 пкс до +250 пкс — хотя иногда выбирают и меньшие границы) и 10 значений масштаба (от 0,5 до 1,5 с шагом 0,1). Итого до 150 000 шагов для каждой из 70 возможных минуций. (На практике, все возможные варианты не перебираются — после подбора нужных значений для одной минуции их же пытаются подставить и к другим минуциям, иначе было бы возможно сопоставить практически любые отпечатки друг другу).

Оценка соответствия отпечатков выполняется по формуле K=D2pq⋅100%,{\displaystyle K={\frac {D^{2}}{pq}}\cdot 100\%,} где D — количество совпавших минуций, p — количество минуций эталона, q — количество минуций опознаваемого отпечатка). В случае, если результат превышает 65 %, отпечатки считаются идентичными (порог может быть понижен выставлением другого уровня бдительности).

Если выполнялась аутентификация, то на этом всё и заканчивается. Для опознания необходимо повторить этот процесс для всех отпечатков в базе данных (затем выбирается пользователь, у которого наибольший уровень соответствия (разумеется, его результат должен быть выше порога 65 %)).[источник не указан 652 дня]

Другие подходы к сравнению отпечатков

Несмотря на то, что описанный выше принцип сравнения отпечатков обеспечивает высокий уровень надёжности, продолжаются поиски более совершенных (и скоростных) методов сравнения, как, например, система AFIS (Automated fingerprint identification systems — системы автоматизированного опознания по отпечаткам пальцев). В Белоруссии — АДИС (автоматическая дактилоскопическая идентификационная система). Принцип работы системы: по бланку «забивается» дактилокарта, личная информация, отпечатки пальцев и ладоней. Расставляются интегральные характеристики (еще приходится редактировать вручную плохие отпечатки, хорошие система расставляет сама) рисуется «скелет» т.е система как бы обводит папиллярные линии, что позволяет ей в будущем определять признаки весьма точно. Дактилокарта попадает на сервер, где и будет храниться всё время.

«Следотека» и «след». «След» — отпечаток пальца, снятый с места происшествия. «Следотека» — база данных следов. Как и дактилокарты, так и следы отправляются на сервер и автоматически идет сравнение его с дактокартами, как уже имеющимися, так и нововведенными. След находится в поиске, пока не найдется подходящая дактилокарта. Далее работой занимаются криминалисты.

Метод на основе глобальных признаков

Выполняется обнаружение глобальных признаков (ядро, дельта). Количество этих признаков и их взаимное расположение позволяет классифицировать тип узора. Окончательное распознавание выполняется на основе локальных признаков (число сравнений получается на несколько порядков ниже для большой базы данных). Этот метод можно использовать и в целях, отличных от опознания/аутентификации.

Метод на основе графов

Метод сравнения отпечатков на основе графов.

Исходное изображение отпечатка (1) преобразуется в изображение поля ориентации папиллярных линий (2). На нём (2) заметны области с одинаковой ориентацией линий, поэтому можно провести границы между этими областями (3). Затем определяются центры этих областей и получается граф (4). Стрелкой «d» отмечена запись в базу данных при регистрации пользователя. Определение подобия отпечатков реализовано в квадрате 5. (Дальнейшие действия аналогичны предыдущему методу — сравнение по локальным признакам).

Сканеры отпечатков пальцев

Биометрический терминал со сканером отпечатков пальцев, предназначенный для учёта рабочего времени

Устройства считывания отпечатков пальцев сейчас находят различные применения. Их устанавливают на ноутбуки, смартфоны, в мыши, клавиатуры, флеш-накопители, а также применяют в виде отдельных внешних устройств и терминалов, продающихся в комплекте с системами AFIS (Automated fingerprint identification systems — системы автоматизированного опознания по отпечаткам пальцев).

Несмотря на внешние различия, все сканеры можно разделить на несколько видов:

  • Оптические:
    • FTIR-сканеры
    • Волоконные
    • Оптические протяжные
    • Роликовые
    • Бесконтактные
  • Полупроводниковые (полупроводники меняют свойства в местах контакта):
    • Ёмкостные
    • Чувствительные к давлению
    • Термо-сканеры
    • Радиочастотные
    • Протяжные термо-сканеры
    • Ёмкостные протяжные
    • Радиочастотные протяжные
  • Ультразвуковые (ультразвук возвращается через различные промежутки времени, отражаясь от бороздок или линий).

Те сканеры, которые привыкли видеть в американских фильмах относятся обычно к оптическим протяжным — видна полоса света, проходящая вдоль отпечатка. Более скоростными являются полупроводниковые и ультразвуковые, но последние дороже и встречаются реже.

Практическое использование дактилоскопии

  • Криминалистика была первой и наиболее важной областью применения дактилоскопии, и остается такой до сих пор. В частности при изучении пото-жировых следов пальцев рук, ладоней и других частей тела.
  • Замки, сейфы оборудованные сканерами, так что их можно открывать простым прикосновением пальца.
  • Шифровальные устройства в компьютерах, оборудованных сканерами.
  • Оплата покупок в магазинах, оборудованных сканерами[7].

Литература

  • Юрген Торвальд. Сто лет криминалистики. — Москва, Издательство «Прогресс», 1974. С.440.
  • Эдмонд Локар. Руководство по криминалистике. — Москва, Юридическое издательство НКЮ СССР, 1941. С.544.
  • Журнал Огонекъ, 1903, № 1, с.4 — Человеческие пальцы в криминалистике!!!
  • Бастрыкин А.И. Дактилоскопия. Знаки руки. Изд-во «Орел»», СПб:, 2001.
  • Вэл Макдермид. Анатомия преступления: Что могут рассказать насекомые, отпечатки пальцев и ДНК. = Val Mcdermid: “Forensics: The Anatomy of Crime”. — М.: Альпина Нон-фикшн, 2016. — 344 p. — ISBN 978-5-91671-591-0.

См. также

Примечания

Ссылки

wiki.sc

Что такое дактилоскопия и для чего она нужна?

Еще 25 мая 1888 года сэр Френсис Гальтон оповестил мир, что вероятность совпадения отпечатка одного пальца человека с отпечатком такого же пальца равна 1:64 000 000 000.

Зачем нужна добровольная дактилоскопия?

Появление отпечатков пальцев в базе полиции позволит быстро установить личность человека при несчастных случаях, чрезвычайных ситуациях, форс-мажорных обстоятельствах.

Особое значение дактилоскопическая регистрация имеет для людей с расстройством психики. В случае, когда человек не в состоянии сообщить о себе никаких сведений, дактилоскопия может помочь родственникам больного найти пропавшего члена семьи. Добровольная дактилоскопическая регистрация поможет ускорить восстановление утерянных документов, удостоверяющих личность, когда вся необходимая профильным службам информация есть в базе данных.

Где снимают отпечатки пальцев?

Добровольную дактилоскопию жители областного центра могут пройти в отделе полиции своего района. Для этого нужно обратиться в его дежурную часть.

Заявление примет дежурный. При получении госуслуги, согласно полицейской инструкции, гражданин не должен ждать в очереди свыше 30 минут.

Как проводят дактилоскопию?

За получение дактилоскопической информации отвечает руководитель экспертно-криминалистического отделения, который может поручить ее своему подчиненному. Тот заполнит дактокарту и проведет саму процедуру, которая занимает не более 10 минут.

После дактилоскопии ни в коем случае нельзя мыть руки горячей водой, иначе типографская краска въестся в кожу. Помыть черные после процедуры руки необходимо под струей ледяной воды из-под крана хозяйственным мылом, которое отлично отмывает краску.

Также существует современный способ «отката пальчиков». С помощью специализированного оборудования ладони человека сканируются и сохраняются в единой базе данных.

Сотрудники полиции нередко регистрируют заявления о розыске без вести пропавших пожилых людях, страдающих потерей памяти. Ускорить поиск близких поможет добровольная дактилоскопия, которую можно пройти бесплатно. По поводу прохождения процедуры следует обращаться в дежурную часть ближайшего отдела полиции.

Узнать больше о государственной услуге по добровольному дактилоскопированию можно ЗДЕСЬ.

Пресс-служба ГУ МВД России по Самарской области

63.xn--b1aew.xn--p1ai

Дактилоскопирование — это… Что такое Дактилоскопирование?

Дактилоскопи́я — метод идентификации человека по отпечаткам пальцев, основанный на уникальности рисунка кожи. Широко применяется в криминалистике. Основан на идеях англичанина Уильяма Гершеля, выдвинувшего в 1877 году гипотезу о неизменности папиллярного рисунка ладонных поверхностей кожи человека. Эта гипотеза стала результатом долгих исследований автора, служившего полицейским чиновником в Индии. Английский антрополог Френсис Гальтон добился введения дактилоскопии в качестве метода регистрации уголовных преступников в Англии в 1895 году.18 апреля 1902 — первое применение в Дании дактилоскопии для опознания преступника. Разные страны мира вводили у себя дактилоскопические методы в течение следующих полутора-двух десятилетий. Одной из последних была Франция.

В России дактилоскопия применяется с 1906 года.

Известно, что идея об уникальности отпечатков пальцев существовала в Китае и Японии ещё в VII в. н. э. Однако, несмотря на широкое практическое использование, предположение об уникальности отпечатков не имеет достаточного научного обоснования, а для метода идентификации по отпечаткам нет оценки достоверности (на практике принимается за 100%).

История

Вообще-то, интерес людей к узорам на руках имеет, видимо, довольно долгую историю. Например ещё в Библии сказано: «Он полагает печать на руку каждого человека, чтобы все люди знали дело Его» (Ветхий Завет, Книга Иова, гл. 37, ст. 7). В так называемых Священных Писаниях всё иносказательно, но, возможно, имелись в виду именно эти непонятные и загадочные рисунки. В Коране, в переводе В.М.Пороховой (сура 75 «Воскресение», айат 4), сказано: «Мы можем его пальцев кончики собрать в порядке совершенном». А в другом переводе эти же айаты ещё ближе к теме и говорится уже конкретнее и определённее: «Неужели человек полагает, что мы не сможем собрать воедино его истлевшие кости? Да, у Нас хватит силы, чтобы собрать заново воедино даже рисунок на кончиках его пальцев (в Судный день)».

И действительно, многие исследователи (Бертран, Стокис и другие) нашли свидетельства того, что людей интересовали узоры на их руках ещё и в доисторическую эпоху. Например, в 1832 году, при раскопках кургана на острове Гавр-Инис (Франция), нашли каменные плиты, на которых были чертежи с изображением папиллярных узоров пальцев рук. Вначале учёные видели в них символы друидов, или буквы, которые считали буквами финикийского, кельтиберийского, кельтического, этрусского алфавитов, или думали, что они свидетельствуют о культе змей, поскольку представляли собой змееобразно извивающиеся кривые линии. И т.д. В 1885 году Александр Бертран в статье в журнале «Magasin pitrotesque» отметил сходство этих изображений с узорами на пальцах. В 1920 году французский исследователь Стокис убедительно доказал, что бретонские изображения на скалах — это рисунки папиллярных узоров. Это была чрезвычайно разнообразная и довольно-таки полная коллекция изображений папиллярных линий человеческих ногтевых фаланг и ладоней.

В VI-VII веках в Китае для подписания каких-то документов использовался отпечаток пальца руки. Правда, никто не приводит данных, что при этом был важен рисунок узора на пальце, что он использовался для идентификации личности. Важен был лишь «след прикосновения». Основания для таких подписей, посредством отпечатков пальцев, были не биологического характера, а мистические. Считалось важным, войдя в соприкосновение с документом, включиться в него частицей своей личности, оставить на нём след своего тела.

Если говорить о научном периоде развития дактилоскопии, то считается, что впервые о папиллярных узорах написал итальянский естествоиспытатель Марчелло Мальпеги (1451-1512): «рассматриваю крайнюю верхнюю часть пальца и наблюдаю те бесчисленные морщины, которые как будто идут кругообразно или извиваясь». При рассмотрении в микроскоп он наблюдал, что в этих сосочковых линиях посередине видны потовые отверстия: «видны открытые отверстия для пота, расположенные посреди хребтов извивающихся морщин». Подобные исследования делали и другие анатомы, описывали в своих трудах. Например, Кристиан Яков Гинце в 1747 году выпустил сочинение «Анатомические исследования папиллярных линий кожи, служащих для осязания».

Особо отмечают работу «К вопросу об исследовании физиологии и кожного покрова человека» (1823 г.) Йогана Пуркинье, которая является первым трудом, содержащим описание и классификацию узоров кожи на пальцах. Но затем Пуркинье никогда не возвращался к этой своей работе, не предвидел последствий её для криминалистики. Его открытие не привлекло к себе тогда ничьего внимания.

Развиваться же наука об этих узорах, причём не голой теории ради, а для конкретного, практического её применения, стала лишь во второй половине XIX века. Видимо к тому времени на неё, как говорится, «созрел социальный заказ». Подтверждением этому, то есть тому, что это был «социальный заказ», что в ней возникла потребность, является то, что в течение довольно краткого периода времени разные люди в разных концах света, в некоторых случаях совершенно независимо друг от друга, не зная о работах других своих коллег, создали и развили прикладную науку дактилоскопии до уровня её практического применения и использования.

Информационные признаки отпечатков пальцев

Отпечаток пальца на бумаге

В каждом отпечатке пальца можно определить два типа признаков — глобальные и локальные.

Глобальные признаки — те, которые можно увидеть невооружённым глазом:

Папиллярный узор

Область образа — выделенный фрагмент отпечатка, в котором локализованы все признаки.

Ядро — пункт, локализованный в середине отпечатка или некоторой выделенной области.

Пункт «дельта» — начальная точка. Место, в котором происходит разделение или соединение бороздок папиллярных линий, либо очень короткая бороздка (может доходить до точки).

Тип линии — две наибольшие линии, которые начинаются как параллельные, а затем расходятся и огибают всю область образа.

Счётчик линий — число линий на области образа, либо между ядром и пунктом «дельта».

Типы папиллярных узоров:

1 — 4 — узоры типа «петля» (левая, правая, центральная, двойная), 5 и 6 — узоры типа «дельта» или «дуга» (простая и острая), 7 и 8 — узоры типа «спираль» (центральная и смешанная))

Другой тип признаков — локальные. Их называют минуциями — уникальные для каждого отпечатка признаки, определяющие пункты изменения структуры папиллярных линий (окончание, раздвоение, разрыв и т. д.), ориентацию папиллярных линий и координаты в этих пунктах. Каждый отпечаток содержит до 70 минуций.

На данном отпечатке пальца отмечены следующие признаки: две линии — «тип линии»; то, что между ними — может выступать в качестве области образа, но обычно берётся вся площадь отпечатка; красная окружность слева — пункт «дельта»; красная окружность ниже — ядро; жёлтые окружности показывают некоторые минуции. Папиллярный узор — левая петля.

Практика показывает, что отпечатки пальцев разных людей могут иметь одинаковые глобальные признаки, но совершенно невозможно наличие одинаковых микроузоров минуций. Поэтому глобальные признаки используют для разделения базы данных на классы и на этапе аутентификации. На втором этапе распознавания используют уже локальные признаки.

Стандарты на отпечатки пальцев

Сейчас в основном используются стандарты ANSI и ФБР США. В них определены следующие требования к образу отпечатка:

  • каждый образ представляется в формате несжатого TIF;
  • образ должен иметь разрешение не ниже 500 dpi;
  • образ должен быть полутоновым с 256 уровнями яркости;
  • максимальный угол поворота отпечатка от вертикали не более 15 градусов;
  • основные типы минуций — окончание и раздвоение.

Обычно в базе данных хранят более одного образа, что позволяет улучшить качество распознавания. Образы могут отличаться друг от друга сдвигом и поворотом. Масштаб не меняется, т. к. все отпечатки получают с одного устройства.

Принципы сравнения отпечатков по локальным признакам

(Локальные признаки — минуции) Этапы сравнения двух отпечатков:

Этап 1. Улучшение качества исходного изображения отпечатка. Увеличивается резкость границ папиллярных линий.

Этап 2. Вычисление поля ориентации папиллярных линий отпечатка. Изображение разбивается на квадратные блоки, со стороной больше 4 пикселей и по градиентам яркости вычисляется угол t ориентации линий для фрагмента отпечатка.

Этап 3. Бинаризация изображения отпечатка. Приведение к чёрно-белому изображению (1 bit) пороговой обработкой.

Этап 4. Утончение линий изображения отпечатка. Утончение производится до тех пор, пока линии не будут шириной 1 пиксель.

Этап 5. Выделение минуций. Изображение разбивается на блоки 9х9 пикселей. После этого подсчитывается число чёрных (ненулевых) пикселей, находящихся вокруг центра. Пиксель в центре считается минуцией, если он сам ненулевой, и соседних ненулевых пикселей один (минуция «окончание») или два (минуция «раздвоение»).

Координаты обнаруженных минуций и их углы ориентации записываются в вектор: W(p)=[(x1, y1, t1), (x2, y2, t2)…(xp, yp, tp)] (p — число минуций). При регистрации пользователей этот вектор считается эталоном и записывается в базу данных. При распознавании вектор определяет текущий отпечаток (что вполне логично).

Этап 6. Сопоставление минуций.

Два отпечатка одного пальца будут отличаться друг от друга поворотом, смещением, изменением масштаба и/или площадью соприкосновения в зависимости от того, как пользователь прикладывает палец к сканеру. Поэтому нельзя сказать, принадлежит ли отпечаток человеку или нет на основании простого их сравнения (векторы эталона и текущего отпечатка могут отличаться по длине, содержать несоответствующие минуции и т. д.). Из-за этого процесс сопоставления должен быть реализован для каждой минуции отдельно.

Этапы сравнения:

  • Регистрация данных.
  • Поиск пар соответствующих минуций.
  • Оценка соответствия отпечатков.

При регистрации определяются параметры аффинных преобразований (угол поворота, масштаб и сдвиг), при которых некоторая минуция из одного вектора соответствует некоторой минуции из второго.

При поиске для каждой минуции нужно перебрать до 30 значений поворота (от −15 градусов до +15), 500 значений сдвига (от −250 пкс до +250 пкс — хотя, конечно, границы выбирают и поменьше…) и 10 значений масштаба (от 0,5 до 1,5 с шагом 0,1). Итого до 150 000 шагов для каждой из 70 возможных минуций. (На практике, все возможные варианты не перебираются — после подбора нужных значений для одной минуции их же пытаются подставить и к другим минуциям, иначе было бы возможно сопоставить практически любые отпечатки друг другу).

Оценка соответствия отпечатков выполняется по формуле K=(D*D*100 %)/(p*q), где D — количество совпавших минуций, p — количество минуций эталона, q — количество минуций идентифицируемого отпечатка). В случае, если результат превышает 65 %, отпечатки считаются идентичными (порог может быть понижен выставлением другого уровня бдительности).

Если выполнялась аутентификация, то на этом всё и заканчивается. Для идентификации необходимо повторить этот процесс для всех отпечатков в базе данных (затем выбирается пользователь, у которого наибольший уровень соответствия (разумеется, его результат должен быть выше порога 65 %)).

Другие подходы к сравнению отпечатков

Несмотря на то, что описанный выше принцип сравнения отпечатков обеспечивает высокий уровень надёжности, продолжаются поиски более совершенных (и скоростных) методов сравнения, как например система AFIS (Automated fingerprint identification systems — системы автоматизированной идентификации отпечатков пальцев). В Белоруссии АДИС (автоматическая дактилоскопическая индефикационная система). Принцип работы системы: по бланку «забивается» дактилокарта, личная информация, отпечатки пальцев и ладоней. Расставляются интегральные характеристики (еще приходится редактировать вручную плохие отпечатки, хорошие система расставляет сама) рисуется «скелет» т.е система как бы обводит папилярные линии, что позволяет ей в будущем определять признаки весьма точно. Дактилокарта попадает на сервер где и будет храниться всё время.

«Следотека» и «след». «След» — отпечаток пальца, снятый с места проишествия. «Следотека» — база данных следов. Как и дактилокарты, так и следы отправляются на сервер и автоматически идет сравнение его с дактокартами, как уже имеющимеся, так и нововведенные. След находится в поиске, пока не найдется подходящая дактилокарта. Далее работой занимаются криминалисты.

Метод на основе глобальных признаков

Выполняется обнаружение глобальных признаков (ядро, дельта). Количество этих признаков и их взаимное расположение позволяет классифицировать тип узора. Окончательное распознавание выполняется на основе локальных признаков (число сравнений получается на несколько порядков ниже для большой базы данных).

Считается, что тип узора может определять характер, темперамент и способности человека, поэтому этот метод можно использовать и в целях, отличных от идентификации/аутентификации.

Метод на основе графов

Метод сравнения отпечатков на основе графов.

Исходное изображение отпечатка (1) преобразуется в изображение поля ориентации папиллярных линий (2). На нём (2) заметны области с одинаковой ориентацией линий, поэтому можно провести границы между этими областями (3). Затем определяются центры этих областей и получается граф (4). Стрелкой «d» отмечена запись в базу данных при регистрации пользователя. Определение подобия отпечатков реализовано в квадрате 5. (Дальнейшие действия аналогичны предыдущему методу — сравнение по локальным признакам).

Сканеры отпечатков пальцев

Устройства считывания отпечатков пальцев сейчас находят различные применения. Их устанавливают на ноутбуки, в мыши, клавиатуры, флешки, а также применяют в виде отдельных внешних устройств и терминалов, продающихся в комплекте с системами AFIS (Automated fingerprint identification systems — системы автоматизированной идентификации отпечатков пальцев).

Несмотря на внешние различия, все сканеры можно разделить на несколько видов:

  • Оптические:
    • FTIR-сканеры
    • Оптоволоконные
    • Оптические протяжные
    • Роликовые
    • Бесконтактные
  • Полупроводниковые (полупроводники меняют свойства в местах контакта):
    • Ёмкостные
    • Чувствительные к давлению
    • Термо-сканеры
    • Радиочастотные
    • Протяжные термо-сканеры
    • Ёмкостные протяжные
    • Радиочастотные протяжные
  • Ультразвуковые (ультразвук возвращается через различные промежутки времени, отражаясь от бороздок или линий).

Те сканеры, которые привыкли видеть в американских фильмах относятся обычно оптическим протяжным — видна полоса света, проходящая вдоль отпечатка. Более скоростными являются полупроводниковые и ультразвуковые, но последние дороже и встречаются реже.

Практическое использование дактилоскопии

  • Криминалистика была первой и наиболее важной областью применения дактилоскопии и остается такой до сих пор.
  • Замки, сейфы оборудованные сканерами, так что их можно открывать простым прикосновением пальца.
  • Шифровальные устройства в компьютерах оборудованных сканерами.
  • Оплата покупок в магазинах оборудованных сканерами.[1]

Литература

  1. Юрген Торвальд. Сто лет криминалистики. — Москва, Издательство «Прогресс», 1974. С.440.
  2. Эдмонд Локар. Руководство по криминалистике. — Москва, Юридическое издательство НКЮ СССР, 1941. С.544.

См. также

Ссылки

Wikimedia Foundation. 2010.

dic.academic.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о