211service.com
Touchless 3D-vingerafdrukken
Een nieuw contactloos 3D-vingerafdruksysteem zou het opsporen van de slechteriken sneller en gemakkelijker kunnen maken, of het nu aan de grens is of op het politiebureau. Door lichtpatronen op een vinger te projecteren en het beeld te analyseren, kunnen onderzoekers van de Universiteit van Kentucky een nauwkeuriger afdruk maken dan die gemaakt met inkt of sensorplaten. De onderzoekers zeggen dat het systeem efficiënter is dan traditionele vingerafdrukken en het aantal onjuiste matches aanzienlijk vermindert.
Topografie van de vingertop: Gedetailleerde beelden van de richels en valleien van een vingerafdruk worden gegenereerd met behulp van een benadering van 3D-vingerafdrukken die is ontwikkeld aan de Universiteit van Kentucky.
Vingerafdrukken worden op grote schaal toegepast om criminelen te identificeren in forensische wetshandhavings- en beveiligingstoepassingen, zegt Yongchang Wang , een promovendus aan de Universiteit van Kentucky, en hoofdauteur van een paper over het onderzoek naar vingerafdrukken. Maar traditionele technieken, zegt Wang, maken het niet gemakkelijk om nauwkeurige, gedetailleerde afdrukken te maken.
Zelfs de moderne benadering, waarbij de vinger van het onderwerp over een glasplaat wordt gerold om te scannen, vereist vaak meerdere pogingen per vinger om een bruikbare afdruk te krijgen. Ook moet het glas na elke scan worden schoongemaakt. En het vastleggen van afdrukken van alle 10 vingers kan enkele minuten duren.
De douanebeambte heeft een budget van 32 seconden per persoon. Ze hebben een manier nodig om snel je vingerafdrukken te krijgen, zegt Mike Troy, chief executive officer van FlashScan3D , een bedrijf gevestigd in Richardson, TX, dat werd opgericht om het Kentucky-systeem te commercialiseren.
Het apparaat werkt door een reeks gestreepte lijnen op een vinger te projecteren, in een proces dat gestructureerde lichtverlichting (SLI) wordt genoemd. Een camera van 1,4 megapixels legt automatisch beelden vast van de lijnen terwijl ze zich om de vinger wikkelen, met een snelheid van ongeveer 1.000 pixels per inch. Dat is twee keer zoveel als de resolutie die nodig is voor een vingerafdruk in het Automatic Fingerprint Identification System (AFIS) van de FBI. Door de manier te analyseren waarop elke lijn stijgt en daalt, bouwt de software in minder dan een seconde een 3D-model van het oppervlak van de vinger, met elke richel en vallei op de juiste plaats. En in tegenstelling tot bestaande apparaten voor vingerafdrukken, wordt het SLI-systeem niet gehinderd door een vette huid of een droge omgeving.
Bestaande scansystemen, die een afdruk in twee dimensies vastleggen, vereisen het drukken of rollen van een vinger op een stijf vlak. Omdat de huid elastisch is, is de afdruk vervormd, zegt Wang, eraan toevoegend dat het SLI-systeem zo'n contact of vervorming niet heeft. Dus, zelfs bij dezelfde resolutie, zal de contactloze 3D-print veel betere prestaties leveren bij het matchen dan traditionele 2D, zegt hij.
Volgens Daniel Lau , universitair hoofddocent elektrotechniek bij Kentucky en de supervisor van Wang over het project, op een schaal van 1 tot 5, waarbij 1 de hoogst mogelijke beeldkwaliteit voorstelt en 5 onbruikbare kwaliteit, scoorde hun SLI-systeem 1.1519. Een populaire commerciële 2D-vingerafdrukscanner scoorde daarentegen 1,7125. Het verschil is zowel statistisch als praktisch significant, zegt Lau. Het vertaalt zich in een verbetering van de matching performance. Plannen om de biometrische database van de FBI aanzienlijk uit te breiden, betekenen dat het nog belangrijker is om snelle, nauwkeurige matches te maken, zegt hij.
Gestructureerd licht: Lichtlijnen worden op een vinger geprojecteerd om de afdruk te verlichten. Het licht wordt vervormd door de richels en dalen van de vingertop, waardoor onderzoekers een 3D-vingerafdruk kunnen genereren.
Shahram Orandi, teamleider van de grootschalige testgroep voor biometrische systemen van het National Institute of Standards and Technology, zegt dat 3D-vingerafdrukken een hot gebied van ontwikkeling is. Zowel het Department of Homeland Security als de National Institutes of Justice zijn geïnteresseerd in een contactloos systeem dat 3D-prints kan vastleggen, idealiter door gegevens van meerdere vingers tegelijk te verzamelen. Er is geld en mensen springen er tegenaan, zegt Orandi. Carnegie Mellon University en TBS Holdings werken zelfstandig aan systemen die bijvoorbeeld meerdere camera's gebruiken om de prints vast te leggen. Beide projecten, evenals die van Kentucky, hebben overheidssubsidies ontvangen.
Bijna iedereen die geprobeerd heeft om 3D-opnames te maken, is daarin geslaagd, zegt Orandi. De ontbrekende geheime saus is hoe deze afbeeldingen te vergelijken met bestaande technologie.
Orandi beschrijft het probleem door een vingerafdruk gelijk te stellen aan een mandarijnschil. Als u probeert een zorgvuldig verwijderd, groot stuk schil plat te maken, zal de huid breken. Hetzelfde gebeurt met 3D-vingerafdrukken, zegt hij. Door ze plat te maken tot 2D-beelden, zodat ze vergeleken kunnen worden met de traditionele prints in AFIS, ontstaan er scheuren.
Wang zegt dat zijn systeem in staat is om de 3D-representaties die het creëert af te vlakken tot tweedimensionale prints zonder het beeld te vervormen. NIST ontwikkelt tools om 3D-vingerafdruksystemen te testen en de verschillen tussen sommige van de ontwikkelde schema's te beoordelen.
Hoewel hij weigerde in te gaan op hoe het systeem van Kentucky het doet ten opzichte van anderen, zei Orandi wel dat het tot de top drie behoorde die hij kende.
De onderzoekers van de University of Kentucky hopen hun systeem te verbeteren, in eerste instantie door het systeem te versnellen, zodat de scan- en verwerkingstijd wordt teruggebracht tot minder dan 0,1 seconde. Het team wil ook alle 10 vingers tegelijk kunnen scannen. Ons doel is om een doos te hebben met meerdere scanners erin … waar je gewoon een ontspannen handhouding kunt houden en de afdrukken op alle 10 vingers kunt vastleggen, zegt Lau.