بانک اطلاعات هوشمند اثر انگشت چه کاربردی برای پلیس دارد؟

بانک اطلاعات هوشمند آثار انگشتان، یکی از سامانه های شناسایی زیست سنجی برمبنای فناوری تصاویر دیجیتال است که برای تهیه، ذخیره و آنالیز داده های اثر انگشت و مقایسه آثارانگشتان برای یافتن مشابهت و یا تفاوت در دو اثر انگشت به کارگیری می شود. این سامانه اولین بار توسط پلیس FBI در پرونده های جنایی استفاده شد، بعدها در شناسایی و احراز هویت در بخش های عمومی وخصوصی و جلوگیری از کلاهبرداری بهره برداری شد.

بیش از 100 سال از آغاز به کارگیری فناوری اثرانگشت می‌گذرد. اولین نسل لایواسکنراخذ اثرانگشت در سال 1988 معرفی شد که در مقایسه با حسگرهای شفاف و صاف امروزی بزرگ و حجیم و گران قیمت بود. طی چند دﻫﺔ گذشته تحقیق و مقایسه و شاخص گذاری و پردازش اثرانگشت برای تشخیص هویت، سرعت گرفته است. افزایش قدرت محاسبه با هزینه کم و حسگرهای با قیمت مناسب و تقاضای مراکز امنیتی و راحت بودن به کارگیری این فناوری، تقاضا برای استفاده از سامانه خودکار  آثار انگشتان را افزایش داده است.

چالش هایی برای فائق آمدن بر طراحی کاملاً خودکار سیستم انگشت نگاری باقی است؛ به ویژه وقتی کیفیت اثرانگشت ضعیف باشد. اگرچه سیستم های خودکار انگشت نگاری اصلاح شده اند، لیکن مقایسه آثار انگشتان به ویژه برای آثار انگشتان جنایی و پنهان به جا مانده در صحنه های جرم، به تصمیم کارشناسان مجرب و آموزش دیده و انتخاب آنها از میان کاندیدهای معرفی شده از سامانه، وابسته است.

به هرحال بانک اطلاعات هوشمند آثار انگشتان به عنوان شاخص شناسایی افراد، در عمل خود را اثبات کرده و مورد پذیرش دادگاه هاست. بیش از25 سال است که از AFIS استفاده می شود. اخیراً در بسیاری از کشورها از جمله جمهوری اسلامی ایران شکل پیشرفته ای از آن با بهره گیری از لایو اسکن  به کارگیری می‌شود.

تطبیق آثارانگشتان

مقایسه آثارانگشتان برای یافتن مشابهت یا تفاوت در دو اثر انگشت را، تطبیق می‌گویند. تطبیق آثارانگشتان با تهیه کپی کاغذی از تصویر آثارانگشتان با مانیوشا هایMinutia) ) علامت گذاری شده بر روی آن ها، امکان پذیر است. مشابهت و متفاوت بودن دو اثر انگشت از طریق مقایسه تعداد و محل مانیوشاها با روی هم قرار دادن تصاویر آثار انگشتان بر روی کاغذ عبور دهنده نور (ترانس پرانس) به خوبی قابل مشاهده است.

مطابقت آثار انگشتان به صورت غیر خودکار، کاری بسیار سخت و طاقت فرساست، لیکن الگوریتم های مطابقت خودکار آثار انگشتان، مشابهت یا عدم مشابهت را با مقایسه دو گروه مانیوشا به راحتی انجام می‌دهد. سامانه خودکار مطابقت آثار انگشتان، ده ها هزار مقایسه را ظرف چند ثانیه و بدون دخالت انسان اجرا می کند.

گفتنی است با وجود راحتی کار و بالا بودن سرعت سامانه هوشمند آثار انگشتان، دقت آن پایین تراز کارشناس آموزش دیده است و برای آثاری که کیفیت پایین دارند، تعداد کاندیداهای ارائه شده از سوی سامانه زیاد بوده و در نهایت انتخاب و شناسایی دو اثر انگشت مشابه، توسط کارشناس انجام می‌شود.

محصول الگوریتم‌های سامانه هوشمند آثار انگشتان، به دلیل پیچیدگی موجود در ویژگی های نقوش آثار انگشتان، نتیجه کاملی ندارد. این گوناگونی در نقش، حتی برای یک انگشت، از عوامل زیر ناشی می­شود: 1- جابه جایی؛ 2- چرخش؛ 3- همپوشانی بخشی؛ 4- اعوجاج غیرخطی؛ 5- فشار؛ 6- وضعیت پوست؛ 7- نویز القایی توسط محیط تصویر؛ 8- خطاهای القایی توسط الگوریتم های سامانه.

قوی ترین الگوریتم مقایسه آثار انگشتان، باید قادر باشد با عوامل اثر گذار یاد شده در آثار گوناگون یک انگشت مقابله کند. برای بر طرف کردن جابه‌جایی، چرخش، همپوشانی بخشی از الگوریتم های مقایسه ای استفاده می‌شود. الگوریتم مقایسه ای باید توانایی تطبیق صحیح مانیوشاهای متناظر در دو اثر انگشت را داشته باشد. همچنین الگوریتم های مقایسه ای معینی، تغییر پذیری ناشی از اعوجاج غیرخطی را محاسبه کنند.

الگوریتم مقایسه ای، همچنین باید قادر باشد که استخراج ناقص ویژگی های اثر انگشت را که ممکن است نقاطی را به عنوان مانیوشای کاذب القاء کند یا برعکس نقاط اصلی انتخاب مانیوشا را گم کند باید مورد توجه قرار دهد. الگوریتم های مقایسه ای اثر انگشت، به صورت متعددی وجود دارد.  بعضی ممکن است از نقاط کانونی مرکز و دلتا برای مقایسه استفاده کند. سایر الگوریتم ها از یک ابزار استاندارد در تشخیص الگوها یا از شیارها و برجستگی های آثار استفاده می­کنند.

در نهایت یک الگوریتم محاسبه امتیاز به کارگیری می­شود. امتیاز میزان مطابقت دو اثرانگشت، اساساً به الگوریتم مقایسه آثارانگشتان منتقل می ­شود و احتمال اینکه دو اثرانگشت مربوط به یک شخص باشد قابل مشاهده خواهد بود. هر اندازه امتیاز داده شده توسط سامانه بالاتر باشد، احتمال یکی بودن دو اثرانگشت بیشتر خواهد بود و بر عکس امتیاز پیین بیان کننده متفاوت بودن منشاء دو اثرانگشت خواهد بود.

الگوریتم امتیازدهی متفاوت است، گاهی تمامی مانیوشاهای شمرده می‌شود و در بعضی دیگر از مانیوشاهای همپوشان و از قانون آمار و احتمالات فواصل بین مانیوشاهای قابل مقایسه استفاده می ‌شود. تعداد زیادی الگوریتم های مقایسه مانیوشای اثر انگشت وجود دارد که همه آنها باهم تفاوت هایی در الگوریتم های استخراج و تطبیق، مراحل و توالی مقایسه دارند.

سامانه هوشمند آثار انگشتان در پلیس ایران

در اداره انگشت نگاری مرکز تشخیص هویت پلیس ایران، قبل از استفاده از سامانه هوشمند طراحی شده توسط متخصصان ایرانی، با ورود اطلاعات آثارانگشتان کارت های تهیه شده از زندانی ها در طی چند دهه گذشته، بانک اطلاعات آثار انگشتان نیمه خودکار مجرمان ایجاد شد.

این سامانه با توجه به وابسته بودن آن به تعیین کلاسمان آثارانگشتان همانند سامانه دستی هانری، در مقایسه آثارانگشتان پنهان به دست آمده از صحنه های جرم، کارآیی  نداشت. از سال 1388برای رفع این اشکال، کارشناسان اداره انگشت نگاری با همکاری متخصصان حوزه  رایانه کشور، سامانه هوشمند آثارانگشتان ملی را  طراحی و کاربردی کرده اند و از سال 1392 برای شناسایی مجرمان از آثار انگشتان به دست آمده از صحنه جرم، بر اساس ویژگی های مانیوشا، از این سامانه استعلام می شود.

به منظور ارتقای سامانه و بالا بردن قدرت تشخیص سامانه آثار انگشتان، از مراجعان به دفاتر خدمات انتظامی (پلیس + 10) برای اطلاع از سوابق کیفری با استفاده از لایواسکن آثار انگشتان دیجیتالی تهیه می شود و با برنامه ریزی های به عمل آمده در آینده بسیار نزدیک آثار انگشتان زندانی ها نیز با لایو اسکن و دیجیتالی اخذ خواهد شد.