現場指紋的數字化應用分析

唐曉彬，崔志國

（興化市公安局刑偵大隊，江蘇 興化225700）

在刑偵領域中，作為重要參考因素的現場指紋已進入了數字化時代，從傳統落后的人工放大鏡查看，到現代的計算機指紋檢索系統，實現飛躍性的技術發展，給刑偵人員帶來了更多的方便，也為案件的偵破增加了重要的籌碼。同時，現場指紋的數字化應用，也在其他領域方便快捷與合理配置起到了重要的作用。

一、現場指紋數字化操作

（一）現場指紋顯現

人們每天端碗碟、開關門、把玩心愛的器具等皆用到雙手，并在相應的位置留下了自己的指紋。因此，在犯罪現場必然會留下犯罪嫌疑人的指紋。由于指紋的紋線中間殘留一些人體分泌的汗液和保護皮膚的皮脂，這些有機物在外部物質激勵下會產生熒光，從而可見空間內的指紋。電影《十二生肖》中有一段成龍飾演的戲，他帶上一副特質眼鏡看見樓梯上面綠顏色的指紋，順著指紋找到了圖書所在位置，進而發現了密室，就是眼鏡在外界光源激勵作用下激發了有機物產生熒光從而看清了指紋。

（二）操作原則和方法

現場指紋的采集通常運用數字照相拍照，要求照相機的像素高、分辨率高、清晰度大、透光度好，避免人為的抖動造成圖像模糊。在能反應事物真實本質的前提下，將原始圖像攜帶的信息做數字化處理，處理過程中指紋圖像的清晰度和分辨率要達到設置的精細標準。

（三）現場指紋圖像處理

把現場采集的指紋照片信息傳輸到計算機上，然后為后期的分析工作順利進行創造條件。使用photoshop軟件來對現場指紋圖像進行處理，以便消除色差，去除背景，排除無關干擾項。在消除色差方面使用減淡和加深功能，在處理圖像模糊上使用銳化功能，在去掉背景方面可使用套索工具摳圖，再移換到純色背景中，此外還有曲線、疊加、通道等多種處理圖像的工具，針對不同的原始圖像進行不同處理。計算機連接打印機就可以直接打印出指紋圖像，以紙質文件的形式傳送到檢驗部門，也可以直接傳送電子檔文件進行檢驗，具體輸出方式取決于檢驗方式的要求。

（四）現場指紋的檢驗

指紋自動識別系統是計算機技術在指紋識別中的應用，可以替代人工自動建立指紋庫，自動管理指紋信息，并且自動檢索鑒定指紋。指紋自動識別系統由多個子程序構成，它們是圖像輸入與處理子程序，指紋特征比對子程序，針對指紋的細節特征和參數比對進行分析，壓縮與恢復子程序，數據庫管理子程序，人機交互子程序。

指紋的檢索依靠計算機將被檢驗指紋與指紋數據庫中的指紋資料進行比對，在特征大于或等于12個時具有高的相似性。但是，計算機的程序畢竟是刻板的，這就需要在有些時候計算機檢索與人工干預共同完成指紋的檢驗工作。如被檢驗指紋紋線變形，先人工挑選有利用價值、采集較為完整的部分，對信息進行編輯，并輸入到計算機檢索系統，進行第一次查詢；然后找到相似度最高的指紋進行分析，找到差異點，分析差異點的成因，如果符合成因原理（如對不規則物體的觸摸使手指部分受力，指紋弧度變化、紋理間距變化等）就修正信息后進行第二次檢驗，相似度提高就說明選擇的指紋是對的，否則就繼續找相似度排在第二位的指紋進行分析，依次類推下去，有時會推到排列第7、8位左右的相似指紋才能確認結果。這是單一利用計算機系統檢驗不出來，靈活利用人工分析思維與計算機系統結合的產物，是指紋檢驗中的法寶。

（五）現場指紋的拼合技術

對多個不完整指紋進行拼接的技術，如在現場遺留有兩個掌印，每個掌印中的指紋都不完整，但兩者為同一手所留時，可以嘗試指紋拼合技術。如一個掌印的中指有左半側指紋，另一個掌印中指有右半側指紋，就可進行拼合。利用photoshop照片處理軟件對圖像進行整理，輸入到計算機檢驗系統中，就可快速地得到結果。具體做法為：先利用粉末使現場的指紋顯現，將膠帶覆蓋于指紋之上，然后取下移到襯紙上粘固，黑白掃描錄入計算機；再用軟件編輯，設置其中一枚指紋為背景層，擴大畫面，為另一枚指紋留下拼合空間，移動圖層把另一枚指紋圖像移入背景層，調整位置，對齊指紋間紋線，透明度零設置，利用摳圖方法選出所要保留的圖像部分，或用橡皮擦去除多余部分；最后將拼合后的圖像裁剪下來得到完整的指紋。

（六）數據庫指紋采集

為建數據指紋庫，用活體采集儀采集指紋最好。活體采集儀是光電技術儀器，它由兩部分構成，其一是采集盒，對指紋圖像進行掃描；其二是信息軟件，用來儲存指紋信息。工作原理是把圖像切分成累積點，以每個點為單位進行記憶，為后期提供查詢對比。

為了適應不同環境對指紋的需求，活體采集儀分為平面采集設計和立體采集設計。平面采集只對手指頭下表面進行指紋采集，立體采集是用滾動輸入方式對手指頭作三面捺印采集。

與傳統油墨捺印相比較，活體采集方式具有更多的優點。第一：立體采集指紋，與以往只能做平面采集在技術側面上有了新的突破；第二：采集時間短，平面采集可以在1秒內完成，立體采集可以在5秒內完成；第三：質量優勢，活體采集指紋的完整度高，清晰地呈現脈絡關系；第四：便捷，采集方便，不滿意可以立即重新采集，只需輕輕一按或者在采集儀上滾動手指就能完成，避免了傳統油墨采集后手指臟污。

二、現場指紋的數字化應用

（一）現場指紋數字化應用優勢

數字化的處理方式，較傳統的暗房處理有飛躍的進步。現場環境千差萬別，指紋的殘留條件有著不同程度的欠缺，暗室處理需要高超的技巧，人為決定性過多干預了影響的效果，數字化的應用有效地彌補了條件的欠缺，利用已有技術給后期的工作提供最大程度的完整資料。數字指紋庫的錄入方式有掃描法，CCD攝影法和硬盤法3種，比傳統的簡單掃描和攝像圖片質量更能得到保證。數字化的應用節約財力和人力，亦提高了效率。數字相機使用內存卡存儲圖像，減去了傳統的膠卷在沖洗后才能看見圖像的煩瑣工序，節省了膠卷消耗和沖洗暗室的建設，以及膠卷保管環節的費用，中間環節的人員工作量為零，且工作效率亦提高了。

（二）現場指紋數字化證明力

現場照片和現場圖以及勘查筆錄是一枚指紋能否成為有力證據的關鍵，在法律上能否發揮應有的證明作用與這三點密不可分。指紋是細微的，在現場照片上不能被肉眼看見，為了證明指紋的存在，拍攝者在指紋所在處用標尺標記，標尺是可見的，這樣起到提示的作用。指紋的收集和送檢必須嚴格按有關規定執行，勘察人員不能破壞及對現場更改。

使用過現場指紋拼合技術確認出結果后不能用拼合樣本作為鑒定樣本，應該再對不完整的指紋重新檢驗與拼合結果對比。拼合的指紋只起參考查詢作用，屬于中間試驗環節而不是鑒定樣本。

（三）數字化系統不足點

現場指紋的數字化已經應用于公安工作中，盡管給案件的偵破帶來了種種便利，但仍存在不足。如指紋的信息采集系統由于信息量過大，造成計算機運行緩慢，查詢時間延長，影響計算機上其他程序正常運行。有些功能與殺毒軟件不兼容，被當做病毒誤查殺致使系統癱瘓等問題也偶有發生。不僅是指紋信息采集系統會出現這樣的情況，一些軟件都面臨不兼容或者誤查殺的問題。在數字化進程不斷的發展中，探索解決這些問題，使現場指紋的數字化應用越來越成熟。

三、結束語

總之，通過數字相機、數字采集儀、圖像處理軟件、數字錄入方式、計算機檢驗系統等數字化的應用技術，使現場指紋工作邁向了新的臺階。不僅降低了成本，提高了工作效率，而且提高了利用現場指紋偵破刑事案件的成功率。相信隨著科技的不斷進步，現場指紋的數字化還將會應用到更多的領域。

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