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应用指纹自动识别系统检索比对的几点思考

发布时间:2017-12-07 09:28:00 文章来源:未来智讯    
    关键词:指纹自动识别系统;检索比对;应用
    指纹自动识别系统在柳州市投入使用十年来,已经显示出了强大的科技威力,取得了显著的破案效益。但由于是人机结合,必然会存在一些使用中的问题,需通过我们不断的摸索并去解决,根据我们多年的工作体会提出应用指纹自动识别系统检索比对的几点思考。
    一、检索比对指纹存在的问题和原因
    指纹检索比对主要是对捺印指纹库和现场指纹库开展捺印查重、倒查、正查、串查的四方面工作。实质意义上讲其实是捺印指纹和现场指纹特征的符合,符合程度越高比中率就越大,反之就小。在运用指纹自动识别系统进行指纹检索比对时,经常会碰到一些问题,致使可以认定的指纹却检索不出来,很大程度上影响了正常的指纹识别比对工作。究其原因,主要有主、客观两个方面的因素。其中客观方面主要是设备的性能和软件设计的缺陷等问题。而主观原因是很重要的,采集的捺印指纹质量不高、现场指纹的质量不高、人工干预特征不好和各地技术员对指纹系统性能、原理不了解、检索比对不得法等,导致指纹比中率的下降,影响了指纹自动识别系统的破案效能,甚至延误了战机。
    人工干预特征主要体现在以下两方面:
    (一)十指指纹的人工干预。指纹自动识别系统能自动确定指纹的中心、三角和所有细节特征点的位置、方向等,如果整个指纹图像的质量很好脊线和谷线界限分明,那么无论宏观特征还是细节特征都很容易提取,精确程度也比较高;相反,如果指纹图像在中心点、三角点附近比较模糊,那么将影响中心、三角。而且这也将影响到纹型的判定。同时在模糊区域内的细节特征也无法正确标识。一般来说系统对捺印质量好的指纹处理效果比较不错,而对捺印质量差的指纹自动标定特征时往往产生一定的误差,需人工干预修正。同时在模糊区域内的细节特征也无法正确标识。人工干预过程肯定会留下"个性特征"即每个干预者对不同特征认识上的差异和特征标识上的差异,这些人为的不确定因素会影响指纹自动识别系统的查准率;另外,在集中建库阶段,由于工作量大,也会影响系统的查准率。经人工干预后,每个个性特征就体现在干预过的特征点上,这种个性特征是不能完全重复的,即使自我重复也不能达到完全一致,这也是影响系统查准率的原因之一。
    (二)现场指纹的特征点提取、编辑入库。技术人员对现场指纹的显现、提取、固定技术影响着现场指纹的质量。不同的提取方法会有不同的效果。如拍照固定时,打反射光和透射光的效果不同,打光的角度不同效果也不同。即不同的人,不同的处理方法,提取现场指纹的清晰度不同。不同的人对同一枚现场指纹的认识有不同,通过现场指纹遗留的部位、用力的方向,提取的方法,手印的痕迹种类,有无重迭变形,因用力而引起的纹线间距离变化、特征变化等的分析,进行部位、指位、纹型、中心点、三角点、特征点等方面判断不同,输入系统后会有一定差别。
    现场指纹相对捺印指纹而言,是一个不完整、不稳定指纹,它可能是残缺不全的,也可能因用力的不同,纹线间距离和特征都有变化,因此不同的人对现场指纹特征认识有差异,并且现场指纹特征少,在标定特征过程中,往往稍有不同就可导致比对结果不同。因现场指纹具有特殊性,CAFIS指纹自动识别系统规定现场指纹的特征点必须是人工干预,人工干预过程是一个个性干预过程,个性特征体现在特征点具有不可重复性,即使自我重复也不能达到无任何差异的程度,他人模拟也无法实现重复,不能重复意味着相对难以检出。
    二、为提高指纹的比中率,通过实践,总结出以下几点方法和技巧:
    (一)特征标注。1、纹型、特征准确标注比对。这种方法用于捺印指纹和现场指纹都清晰、完整、特征多、变形小的情形,要求对现场指纹或捺印指纹的特征进行准确标注,即明确指纹纹型、指纹上下中心、三角、特征位置、稀有特征(小眼、小勾、小棒等)、常见特征等。正查、倒查都可用,常用于正查。这是因为捺印指纹库的捺印指纹较清晰,纹型、指纹上下中心、三角、特征位置、稀有特征、常见特征等较明显准确,而把现场指纹纹型、特征准确标注后,这就缩小了检索比对范围,减小了非比中指纹的干预,提高了比中率。但如捺印指纹或现场指纹模糊、变形大,使用此法常会产生误差而检索不出对应指纹来,就要用纹型、特征模糊标注比对方法。2、纹型、特征模糊标注比对。这种方法用于捺印指纹和现场指纹中一方或二方指纹模糊、变形、残缺的情形,正查、倒查都可用,具体情况具体分析,常用于倒查。这是由于技术人员从现场提取的指纹常常是模糊、变形、残缺的指纹,加上录入指纹的技术员的业务水平有高低,认识录入指纹的信息有误差,这常会使录入的指纹纹型、三角位置、细节特征及特征位置产生了误差,如用特征准确标注,就会检索不出来。此时,就要求把捺印指纹纹型、特征等模糊标注,即不具体标注具体纹型、稀有特征、特征准确位置、三角具体位置,而标注一些常见、易出现的特征或扩大特征、三角位置标注范围,实质上是扩大检索的范围,这就使一些不易查中的现场指纹能查中。如:技术员在现场提取了一枚残缺一半的双箕斗型纹,录入技术员常会当作箕型纹录入,这时用准确标注比对就会检索不出来。3、分类比对。这种方法使用前提是划定作案人属于某些特定范围,实质上是用侦察思路分析犯罪嫌疑人性别以及人员的分类,十指纹采集人员在指纹库中逻辑分类有犯罪嫌疑人、三无人员、戒毒淫嫖治安人员、出租驾驶保安、暂住保险以及其他人员,对现场指纹进行查询时重点选择少数个嫌疑类型人员的指纹,或者每次只选择一种类型进行多次查询,这样就会大大缩小指纹比对的范围,排除了非比中指纹对它的干预,使一些模糊、变形、特征标注不准确不易查中的指纹能被查中,大大提高比中率。
         (二)一起案件中提取的所有现场指纹应全部上网检索比对。由于公安机关指纹库中的大量十指指纹的采集工作是由非专业的派出所民警完成,因技术水平不过硬、捺印技巧掌握程度存在问题等各种因素,派出所民警采集的大量指纹质量较低、采用率相应也低,影响指纹识别系统作用的发挥,所以技术员在现场能提取到多少指纹就应上网输入多少,以提高指纹破案机会。案例:2012年4月14日,鹿寨县鹿寨镇矮岭一巷51-2号被盗,现场勘查时提取到五个半的现场指纹。技术人员将其中五个完整清晰的现场指纹上网查询比对,未查中犯罪嫌疑人,而对另外半个指纹比对却查中认定了犯罪嫌疑人韦某。经调出其指纹卡,发现采集人在采集韦某指纹时捺印太用力,十指中的九个指纹全部成块状,没有纹线,只有左手拇指半个指纹纹线较清晰。
    (三)重复编辑检索比对。由于作案人作案时心理、动作、用力程度、习惯不同,所遗留下来的现场指纹与采集时捺印的指纹特征在面积、方向、距离上有细微的变化,标注特征时,若偏移一毫米,指纹输入查询时,在候选人名单上的分数和排名就会起很大变化,有时一次检索比对没有查中犯罪嫌疑人,第二次、第三次重新编辑查询比对,结果就查中了犯罪嫌疑人。案例:2012年10月至12月期间,柳江县县各乡镇相继发生了多起剪窗、撬窗类入室盗窃案,案值十万余元。技术员通过对其中一起于2012年12月2日发生在流山街的入室盗窃案现场勘查,提取了一枚指纹,初次上网查询未查中犯罪嫌疑人,经多次重新比对,查中了犯罪嫌疑人韦某,该人现已被抓获。
    (四)现场指纹编辑输入后,所显示的候选人名单中前50名候选人应尽量全部比对。由于客观原因,有些现场指纹和捺印指纹质量较差,被查中的犯罪嫌疑人有时在50名候选人名单上排名靠后,如果只对前几名进行比对,就容易错过破案机会。案例:2011年上半年,鹿寨县城区接连发生夜间攀爬水管入室盗窃案,经指纹上网比对认定犯罪嫌疑人为王某。王某共作案8起,现场提取到指纹的有三起,通过指纹自动识别系统认定案件一起,人工认定案件两起。三起现场指纹比对中,有一起王某在犯罪嫌疑人候选人中排名第二,直接得到认定。另一起现场的两个指纹,技术人员在已人工认定的基础上,通过指纹识别系统复核,发现犯罪嫌疑人候选人王某分别排在第37名和第50名。还有一起,指纹识别系统未能认定,技术人员通过联指进行了人工认定。
    (五)运用图象处理软件对指纹进行预处理。1、对模糊现场指纹的预处理。现场勘查时提取的现场指纹常由于杂质的干预、拍照时曝光不足或对焦不准产生模糊,而使指纹特征出现少。这时先把此指纹导入photoshop图象处理软件进行处理,具体做法:使用魔术棒、套索等工具选定指纹模糊部分,再用对比度、亮度、色阶、减淡工具等进行反复调整,就能大大增加现场指纹清晰度,从而使现场指纹隐藏的特征显现出来,增加了现场指纹的特征,再输入指纹自动识别系统,就能提高现场指纹的比中率。2、对电脑网络中发布的捺印指纹的处理。随着计算机网络的迅速发展,公安网络信息上发布的犯罪嫌疑人的捺印指纹也逐渐增多,我们常会把这些捺印指纹下载到指纹自动识别系统进行比对,由于空间的限制,这些捺印指纹的分辨率常低于500dpi,而指纹自动识别系统的分辨率要求为500dpi,这就要求正确处理网上捺印指纹,如处理不正确,造成捺印指纹变形,降低比中率甚至无法比对。正确做法:把网上捺印指纹导入photoshop图象处理软件,用图象大小变换功能,宽度设置为19.5cm, 分辨率设置为500dpi。经过这样变换后导入指纹自动识别系统,捺印指纹基本不会变形,提高计算机指纹行动识别过程是对档案指纹进行自动检索排位过程。
    指纹专业人员的检验水平高,能力强,在对指纹进行特征标注时就相对准确,比对检验时也会快速准确,查准率就大大提高。在对现场指纹进行比对的过程中,要求专业人员能正确运用寻找、确定指纹特征的各种方法(如顺线追踪法、平行线追迹法、两头数线法等),全面客观分析残缺手、变形手印、重叠手印等各种手印,正确处理检验过程中出现的符合和差异这一矛盾,从而做出认定或否定结论。
    现在的指纹比对工作几乎全部由指纹自动识别系统完成,大大减少了人的工作量,但是机器是不能代替人的。指纹自动识别系统在给我们提供方便和快捷的同时,也要求我们作为操作指纹自动识别系统的工作人员,要增强工作责任心,在实际应用中不断总结经验和规律,充分利用高科技的优势,开展"指纹网上作战",使指纹自动识别系统在刑事侦查中发挥更大的效益。
    参考文献:
    [1]薛建明,张轶:photoshop软件在活体指纹比对中的运用 [J];江苏警官学院学报; 2009年03期
    [2]孙忠; 如何利用指纹自动识别交流提高指纹比对水平[J]; 刑事技术; 2001年S1期
    作者简介:蒙莉,女,1982年9月,壮族,广西鹿寨县人,广西鹿寨县公安局刑事科学技术室技术员,大学本科,痕迹检验助理工程师,研究方向:刑事技术。蒙丹,女,1981年11月,壮族,广西柳江县人,广西柳江县公安局刑事科学技术室技术员,大学本科,痕迹检验助理工程师,研究方向:刑事技术。孙永锋,男,1976年8月,汉族,广西鹿寨县人,广西鹿寨县公安局刑事科学技术室技术员,大学专科,痕迹检验助理工程师,研究方向:刑事技术。
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