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Impronte digitali 3D senza contatto
Un nuovo sistema di impronte digitali 3D senza contatto potrebbe rendere più facile e veloce individuare i cattivi, sia alla frontiera che al distretto di polizia. Proiettando schemi di luce su un dito e analizzando l'immagine, i ricercatori dell'Università del Kentucky sono in grado di creare una stampa più accurata di quelle realizzate con l'inchiostro o le lastre del sensore. I ricercatori affermano che il sistema è più efficiente del tradizionale rilevamento delle impronte digitali e riduce significativamente il numero di corrispondenze errate.
Topografia della punta delle dita: Le immagini dettagliate delle creste e delle valli di un'impronta digitale vengono generate utilizzando un approccio all'impronta digitale 3D sviluppato presso l'Università del Kentucky.
L'impronta digitale è stata ampiamente applicata per identificare i criminali nelle applicazioni di sicurezza e applicazione della legge forense, afferma Yongchang Wang , dottorando presso l'Università del Kentucky e autore principale di un articolo sulla ricerca sulle impronte digitali. Ma le tecniche tradizionali, dice Wang, non facilitano la raccolta di stampe accurate e dettagliate.
Anche l'approccio moderno, in cui il dito del soggetto viene fatto rotolare su una lastra di vetro per la scansione, richiede spesso diversi tentativi per dito per ottenere una stampa utilizzabile. Anche il vetro deve essere pulito dopo ogni scansione. E l'acquisizione delle impronte di tutte e 10 le dita può richiedere diversi minuti.
L'agente doganale ha un budget di 32 secondi a persona. Hanno bisogno di un modo per ottenere rapidamente le tue impronte digitali, afferma Mike Troy, amministratore delegato di FlashScan3D , una società con sede a Richardson, TX, fondata per commercializzare il sistema Kentucky.
Il dispositivo funziona proiettando una serie di linee a strisce su un dito, in un processo chiamato illuminazione a luce strutturata (SLI). Una fotocamera da 1,4 megapixel acquisisce automaticamente le immagini delle linee mentre si avvolgono intorno al dito, a circa 1.000 pixel per pollice. È il doppio della risoluzione richiesta per un'impronta digitale nel sistema automatico di identificazione delle impronte digitali (AFIS) dell'FBI. Analizzando il modo in cui ogni linea sale e scende, il software costruisce un modello 3D della superficie del dito in meno di un secondo, con ogni cresta e valle al posto giusto. E a differenza dei dispositivi di rilevamento delle impronte digitali esistenti, il sistema SLI non è ostacolato dalla pelle grassa o da un ambiente secco.
I sistemi di scansione esistenti, che catturano una stampa in due dimensioni, richiedono la pressione o il rotolamento di un dito su un piano rigido. Poiché la pelle è elastica, la stampa è distorta, afferma Wang, aggiungendo che il sistema SLI non ha tale contatto o distorsione. Quindi, anche alla stessa risoluzione, la stampa 3D senza contatto avrà prestazioni di abbinamento molto migliori rispetto alla tradizionale 2-D, dice.
Secondo Daniel Lau , professore associato di ingegneria elettrica presso il Kentucky e supervisore del progetto di Wang, su una scala da 1 a 5, con 1 che rappresenta l'immagine della massima qualità possibile e 5 che rappresenta la qualità inutilizzabile, il loro sistema SLI ha ottenuto 1,1519. Al contrario, un popolare scanner di impronte digitali 2D commerciale ha ottenuto 1.7125. La differenza è sia statisticamente che praticamente significativa, afferma Lau. Si traduce in un miglioramento delle prestazioni di corrispondenza. I piani per espandere in modo significativo il database biometrico dell'FBI significano che è ancora più importante effettuare corrispondenze rapide e accurate, afferma.
Luce strutturata: Linee di luce sono proiettate su un dito per illuminare la stampa. La luce è deformata dalle creste e dalle valli del polpastrello, consentendo ai ricercatori di generare un'impronta digitale 3D.
Shahram Orandi, team leader per il gruppo di test dei sistemi biometrici su larga scala del National Institute of Standards and Technology, afferma che l'impronta digitale 3D è un'area calda di sviluppo. Sia il Department of Homeland Security che il National Institutes of Justice sono interessati a un sistema senza contatto in grado di acquisire stampe 3D, raccogliendo idealmente dati da più dita contemporaneamente. Ci sono soldi là fuori e la gente ci sta prendendo in giro, dice Orandi. Carnegie Mellon University e TBS Holdings stanno lavorando in modo indipendente su sistemi che utilizzano più fotocamere per acquisire le stampe, ad esempio. Entrambi i progetti, così come quello del Kentucky, hanno ricevuto sovvenzioni governative.
Quasi tutti coloro che hanno tentato di ottenere l'acquisizione 3D ci sono riusciti, afferma Orandi. La salsa segreta mancante è come confrontare queste immagini con la tecnologia esistente.
Orandi descrive il problema equiparando un'impronta digitale a una buccia di mandarino. Cercare di appiattire un pezzo di buccia grande e accuratamente rimosso romperà la pelle. La stessa cosa accade con le impronte digitali 3D, dice. Appiattirli in immagini 2D, in modo che possano essere confrontati con le stampe tradizionali in AFIS, provoca crepe.
Wang afferma che il suo sistema è in grado di appiattire le rappresentazioni 3D che crea in stampe bidimensionali senza distorcere l'immagine. Il NIST sta sviluppando strumenti per testare i sistemi di rilevamento delle impronte digitali 3D e valutare le differenze tra alcuni degli schemi in fase di sviluppo.
Mentre ha rifiutato di entrare nei dettagli su come il sistema del Kentucky si comporta contro gli altri, Orandi ha affermato che era tra i primi tre con cui aveva familiarità.
I ricercatori dell'Università del Kentucky sperano di migliorare il loro sistema, inizialmente accelerando il sistema in modo che il tempo di scansione e di elaborazione si riduca a meno di 0,1 secondi. Il team vuole anche essere in grado di scansionare tutte e 10 le dita contemporaneamente. Il nostro obiettivo è avere una scatola con più scanner al suo interno... dove puoi semplicemente mantenere una posa rilassata della mano e catturare le impronte su tutte e 10 le dita, dice Lau.