211service.com
Bezdotykové 3D snímání otisků prstů
Nový bezkontaktní 3D systém snímání otisků prstů by mohl zrychlit a usnadnit rozpoznání padouchů, ať už je to na hranici nebo na policejním okrsku. Promítáním vzorů světla na prst a analýzou obrazu jsou vědci z University of Kentucky schopni vytvořit přesnější tisk než ty, které byly vytvořeny pomocí inkoustu nebo senzorových desek. Vědci tvrdí, že systém je efektivnější než tradiční snímání otisků prstů a výrazně snižuje počet nesprávných shod.
Topografie konečků prstů: Podrobné snímky hřebenů a údolí otisku prstu jsou generovány pomocí přístupu k 3D otisku prstu vyvinutého na University of Kentucky.
Snímání otisků prstů bylo široce používáno k identifikaci zločinců ve forenzních aplikacích pro vymáhání práva a zabezpečení, říká Yongchang Wang , kandidát na PhD na University of Kentucky a hlavní autor článku o výzkumu otisků prstů. Ale tradiční techniky, říká Wang, neusnadňují získání přesných a detailních výtisků.
Dokonce i moderní přístup, ve kterém je prst objektu převalován přes skleněnou desku pro skenování, často vyžaduje několik pokusů na prst, aby se získal použitelný otisk. Sklo je také nutné po každém skenování vyčistit. A zachycení otisků všech 10 prstů může trvat několik minut.
Celní agent má rozpočet 32 sekund na osobu. Potřebují způsob, jak rychle získat vaše otisky prstů, říká Mike Troy, generální ředitel společnosti FlashScan3D , společnost se sídlem v Richardson, TX, která byla založena za účelem komercializace systému Kentucky.
Zařízení funguje tak, že promítá řadu pruhovaných čar na prst v procesu zvaném strukturované osvětlení (SLI). Fotoaparát s rozlišením 1,4 megapixelu automaticky zachycuje snímky čar, které se omotávají kolem prstu, s rozlišením zhruba 1 000 pixelů na palec. To je dvakrát tolik, než rozlišení požadované pro otisk prstu v systému AFIS (Automatic Fingerprint Identification System) FBI. Analýzou toho, jak každá čára stoupá a klesá, sestaví software 3-D model povrchu prstu za méně než sekundu, s každým hřebenem a údolím na svém správném místě. A na rozdíl od stávajících zařízení pro snímání otisků prstů není systém SLI omezován mastnou pokožkou nebo suchým prostředím.
Stávající skenovací systémy, které zachycují tisk ve dvou rozměrech, vyžadují přitlačení nebo rolování prstu na pevnou rovinu. Protože je kůže elastická, tisk je zdeformovaný, říká Wang a dodává, že systém SLI nemá žádný takový kontakt nebo deformaci. Takže i při stejném rozlišení bude mít bezkontaktní 3-D tisk mnohem lepší výkon v porovnání než tradiční 2-D, říká.
Podle Daniel Lau , docent elektrotechniky v Kentucky a Wangův supervizor projektu, na stupnici od 1 do 5, kde 1 představuje nejvyšší možnou kvalitu obrazu a 5 představuje nepoužitelnou kvalitu, jejich systém SLI dosáhl skóre 1,1519. Naproti tomu populární komerční 2-D snímač otisků prstů dosáhl skóre 1,7125. Rozdíl je statisticky i prakticky významný, říká Lau. To se promítá do zlepšení výkonu shody. Plány na výrazné rozšíření biometrické databáze FBI znamenají, že je ještě důležitější vytvářet rychlé a přesné shody, říká.
Strukturované světlo: Na prst se promítají světelné čáry, které osvětlují tisk. Světlo je deformováno hřebeny a prohlubněmi špičky prstu, což umožňuje výzkumníkům vytvořit 3D otisk prstu.
Shahram Orandi, vedoucí týmu velké skupiny pro testování biometrických systémů Národního institutu pro standardy a technologie, říká, že 3D otisky prstů jsou horkou oblastí vývoje. Ministerstvo pro vnitřní bezpečnost i Národní institut spravedlnosti mají zájem o bezkontaktní systém, který dokáže zachytit 3D tisk, ideálně sbírat data z více prstů najednou. Venku jsou peníze a lidé po nich skáčou, říká Orandi. Carnegie Mellon University a Holdings TBS nezávisle pracují na systémech, které například k zachycení výtisků používají více kamer. Oba projekty, stejně jako Kentucky’s, získaly vládní granty.
Téměř každý, kdo se pokusil dosáhnout 3-D zachycení, uspěl, říká Orandi. Chybějící tajná omáčka spočívá v tom, jak tyto obrázky porovnat se stávající technologií.
Orandi popisuje problém tak, že otisk prstu přirovnává ke slupce mandarinky. Pokus o vyrovnání pečlivě odstraněného velkého kusu slupky naruší kůži. Totéž se děje s 3D otisky prstů, říká. Jejich zploštění do 2D obrázků, aby je bylo možné porovnat s tradičními tisky v AFIS, má za následek praskliny.
Wang říká, že jeho systém je schopen zploštit 3D reprezentace, které vytváří, do dvourozměrných výtisků, aniž by deformoval obraz. NIST vyvíjí nástroje pro testování 3D systémů snímání otisků prstů a posouzení rozdílů mezi některými vyvíjenými schématy.
I když odmítl jít do podrobností o tom, jak si systém Kentucky vede proti ostatním, Orandi řekl, že patří mezi tři nejlepší, které zná.
Výzkumníci z University of Kentucky doufají, že svůj systém vylepší, zpočátku zrychlením systému tak, aby se doba skenování a zpracování zkrátila na méně než 0,1 sekundy. Tým také chce být schopen skenovat všech 10 prstů najednou. Naším cílem je mít krabici s několika skenery… kde můžete jen uvolněně držet ruku a zachytit otisky na všech 10 prstech, říká Lau.