指纹自动识别系统在刑事侦查中的应用--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

指纹自动识别系统在刑事侦查中的应用

发表时间：2021/7/2 来源：《中国科技信息》2021年8月作者：刘伟康

[导读] 本文先是对指纹自动识别系统进行介绍，包括系统架构及运行流程，然后在此基础上结合具体的刑事侦查案例，分析指纹自动识别系统在刑事侦查中的应用，以供参考。

龙门县公安局刑事侦查大队刘伟康

摘要：本文先是对指纹自动识别系统进行介绍，包括系统架构及运行流程，然后在此基础上结合具体的刑事侦查案例，分析指纹自动识别系统在刑事侦查中的应用，以供参考。
关键词：指纹自动识别系统；刑事侦查；系统架构；运行流程；应用
        引言：在以往案件侦查过程中，技术人员需要举着放大镜，并将现场提取的指纹与几十万指纹档案进行人工核对，费时费力。而随着计算机及指纹认证技术的发展，在刑事侦查中，可通过计算机来有效处理指纹，从而实现快速鉴定犯罪嫌疑人的身份。本文以此指纹自动识别系统为切入点，对这一系统在刑事侦查过程中有效应用进行全面介绍，旨在充分发挥现代技术手段的优势，提高刑事侦查工作的效率。
        1、指纹自动识别系统的概述
        1.1 系统架构
        在指纹自动识别系统中，主要包括指纹图像获取、处理、特征提取和比对这几个模块，在利用一些特殊的光电转换设备、计算机图像处理技术的基础上，并比对指纹数据库中的指纹信息，可快速、准确及自动地对指纹所有人的身份进行识别。指纹自动识别系统的架构，可见下图1。

        从指纹自动识别系统的架构来看，其主要是由应用层、数据库及比对服务器这三个部分构成。其中，应用层包括人机交互、图像录入和编辑、特征提取及比对、人工认证、文字录入、检索、数据管理、比对、用户管理等功能；数据库则是集中了各类指纹数据，且提供指纹图像及特征信息、文字信息、比对结果等信息的保存服务；比对服务器则是该系统的核心所在，主要提供特征提取、自动比对等服务。而在指纹自动识别系统运行中，关键指标便是比对精度和速度，通常为了能够提高比对效率及容错能力，会由多个组比对器共同进行比对作用。但是系统比对过程中，比对速度会受到存储器磁盘数据读取速度的限制，为解决这一问题，一些系统采用了内存比对技术，也就是在硬件方面配置大容量的内存，当系统启动后，存储器数据存入内存，然后在特征比对时，可直接由内存获取特征数据，这样便可以突破磁盘读取速度的限制。另外，为了提高比对的容错能力，一些系统还采用了数据冗余技术，即将各组比对数据进行相互备份，一旦一组比对数据失效，另一组具有备份数据的比对器便可进行比对作业。
        1.2 运行流程
        在指纹自动识别系统运行过程中，最关键的两个环节便是特征提取和特征比对。特征提取主要是针对不同质量指纹图像进行不同的图像预处理，对于高质量指纹图像，侧重于快速处理；对于低质量指纹图像，则是精细化处理。目的是提取准确的特征。特征比对，则是通过细节点、临域方向长、质量图、纹线计数等特征，来进行高性能指纹的鉴别。而从指纹自动识别系统的架构来看，其主要具有指纹输入、图像处理、特征提取、特征库创建、特征比对、处理结果等功能，其运行的基本流程则为下图2所示。
       （1）指纹输入。指纹输入的方式有许多，可借助活体采集仪、扫描仪、相机等采集设备完成。通常在派出所等固定地点，可安装高质量及全功能的活体指纹采集设备来进行指纹采集；而在非固定场所或相对窄小的环境，则可选择便携式的采集仪来进行。在完成指纹采集后，将采集的指纹信息扫描录入到指纹自动识别系统中，以便后续指纹信息的比对。
       （2）图像处理。这一环节中，主要是是将采集的指纹图像进行高质量、无错位、无重复的处理。由于犯罪嫌疑人在犯罪现场遗留的指纹，可能会存在压力不均匀、面积小、背景复杂等问题，因此需要对采集的指纹图像进行预处理，目的是改善指纹图像的质量，使其变成一幅清晰的点线图，以便指纹特征的提取和比对。
       （3）特征提取。指纹特征提取是基于指纹分类的基础上进行，主要包括左箕、右箕、弓形纹、斗形纹这几种指纹类别。另外，在指纹自动识别系统中，还会对指纹的形态和细节特征进行提取，指纹形态包括中心和三角点，细节特征则包括纹线的起点、终点、结合点、分叉点、特征点方向等。系统在这一基础上，进行指纹特征的提取。
       （4）指纹比对。指纹比对也可称作是指纹特征的匹配，是指纹自动识别系统最关键的部分，其匹配的好坏程度将直接影响系统的精度和速度。目前指纹自动识别系统可实现跨区域甚至是跨境的指纹查询比对，尤其是随着快速过滤、精确匹配及多算法融合比对技术的快速发展，可大大提升系统的比对速度和精度。

        2、指纹自动识别系统在刑事侦查中的应用案例分析
        某市公安局110指挥中心接到报案，被害事主倒在了超市靠里的地面上，经过现场勘查发现，现场明显被人清理过，超市中没有监控，但警方在现场中提取到血掌纹一枚。为了能够抓获犯罪嫌疑人，警方对全村男性村民采集了掌纹样本，然后利用指纹自动识别系统进行比对查询。在具体的应用过程中，指纹自动识别系统的比对查询方式为下图3所示，先是通过正查和倒查的方式进行识别，若现场指纹正查没有比中，则需要进行串并查，这一过程需要反复进行多次，直到破案为止。

        除了上述这几种比对查询方式以外，还有查重方式，这一方式主要是将无名尸体指纹或拒不交代真实身份的可疑人员的捺印指纹录入到指纹自动识别系统中，然后通过捺印数据库来进行指纹的比对查询，可实现身份核对、身源认定。如某市特大杀人碎尸案，由于被害人面部已经面目全非，且未发现其他尸表特征，无法辨认身份。为此，该市公安厅就采用了指纹自动识别系统的查重方式来破案，即对仅残留的半个右手拇指进行软化后，捺印了具有检验价值的尸体指纹，然后将这一指纹信息录入到指纹自动识别系统中进行检验查询，经过比对查询后，认定了这一案件的死者身份，同时还抓获了犯罪嫌疑人。
        由上述应用案例分析可得知，指纹自动识别系统具有方便、快捷、多向、联网等功能优势，将其应用在刑事侦查中具有重要的作用。其中，联网功能不仅能够拓展打击犯罪的广度，还可将嫌疑犯的指纹进行上网追逃到其他省市指纹系统的检索，如此可有效提高案件侦破的效率。
        3、总结
        通过上述分析可得知，指纹自动识别系统属于技术性、专业性强的专业系统，且涉及多个学科，包括光学、电子、计算机、数学、生理学等，将指纹自动识别系统应用至公安刑事侦查中，可发挥出巨大的作用，可快速进行案件侦破。但也需要注意的是，在具体应用指纹自动识别系统时，要建立全面高质量的指纹数据库，应扩大违法犯罪嫌疑人指纹卡的收集范围，并对现场指纹质量和提取率进行有效的控制，以此建立起高质量且全面的指纹数据库，以便后续指纹的提取和比对。与此同时，也要做好指纹图的预处理工作，这项工作也是指纹自动识别系统的关键性环境，需要公安机关采用多种方式进行指纹信息的采集，并对采集的指纹质量进行有效控制。另外，也需要关注指纹的有效匹配，确保指纹查询比对能在跨区域、跨境的环境中查询比对，以便对犯罪嫌疑人进行全面的追踪。
参考文献：
[1]张亚萍.指纹提取在刑事侦查中存在的问题及解决对策[J].科技资讯,2020,18(16):227+229.
[2]唐佳,李琮卿.刑事技术中指纹痕迹检测的检验及技术创新[J].法制博览,2020(07):156-157.
[3]谭双宜,杨博.刑事技术中指纹检验及技术创新研究[J].法制博览,2019(25):145+147.