從細節入手提高指紋自動識別系統查準認定率

王　超　秦澤軍

山西省澤州縣公安局，山西　澤州　048000

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從細節入手提高指紋自動識別系統查準認定率

王超秦澤軍

山西省澤州縣公安局，山西澤州048000

隨著科技發展，指紋自動識別系統中指紋的錄入質量已成為指紋破案的關鍵所在，文章從細節出發就標準化指紋信息采集、現場指紋細節特征標注及查詢手段三方面進行了討論研究以提高指紋自動識別系統的查準認定率。

查準認定率；標準化指紋信息采集；指紋細節特征標注；查詢

近年來隨著DNA的快速發展，指紋在現場痕跡物證的提取破案率方面的作用越來越小，于是許多技術人員就逐步忽略指紋痕跡提取的重要性。但是在許多案件中，指紋仍發揮著其不可替代的作用。如何將現場勘查過程中提取的指紋通過指紋自動識別系統提高其查準認定率成為指紋破案的關鍵所在。現從實際工作出發，探討如何從細節入手提高指紋自動識別系統的查準認定率。

一、北大高科指紋系統查詢原理

北大高科指紋自動識別系統是以指紋數據庫為基礎，通過對數據庫內指紋的處理和操作，實現指紋資料數字化，運用模糊數學原理，通過計算機自動篩選和匹配指紋特征，尋找相似指紋，最終為刑事偵緝工作提供破案信息。對于入庫的指紋，系統查詢主要靠特征矢量點的拓撲原理進行排名，因此對于穩定的特征定位和特征方向矢量的要求特別嚴格，特別是最穩定的中心、三角、勾、眼、橋、棒、點等特征的標注相對要求較高。

而指紋數據庫主要包括捺印庫和現場庫兩個部分。就捺印庫而言，系統通常自動提取捺印指紋特征，故采集的捺印指紋質量決定了系統是否可以準確定位、標注指紋特征并進行計算；就現場庫而言，由于現場指紋一般條件較差，比較模糊，故一般采用人工標記的方法進行。計算機算法是否準確主要取決于人工標記特征點的準確性。所以要提高北大高科指紋自動識別系統的查準認定率就必須從提高捺印庫指紋采集質量和現場庫指紋特征標注水平兩個方面入手。

二、多方面細節造就標準化指紋信息采集

活體指紋采集過程中，采集員要嚴格按照2010年6月1日頒布的活體指紋圖像采集技術規范《GA/T625-2010》進行。采集過程中應注意以下幾個方面的細節：

(一)從采集人出發，提高捺印質量

指紋采集內容包括：三面捺印指紋和平面指紋。要求三面捺印指紋應采集手指的上端印到靠近指尖部分，下至第一屈肌褶紋下，左右兩側至指甲邊緣的紋線全部捺印下來。能將手指紋線的內部花紋、外圍線、三角、根基線系統等全部反映出來。所捺印的指紋樣本，應保證花紋清晰、完整、不變形，乳突紋線與梨溝界限分明。

而現實中，采集員在采集指紋的過程中，有些指紋圖像并沒有達到要求，造成指紋殘缺，或者指紋質量過低。究其原因主要有以下二個方面：1、采集員業務水平不夠，不明白捺印指紋的標準和要求是什么，也不知道針對該種不合格現象應采取何種措施可以使指紋采集合格；2、采集員責任心不夠，明明知道指紋采集不符合標準，系統對指紋評分也過低。但是嫌麻煩，不愿改進，糊弄了事。

故就采集人方面而言，要提高指紋采集質量就提高捺印采集人員的素質，包括制定固定的采集人員、培養采集人員的責人心、對采集人員進行相關業務培訓等。使得采集人員明白指紋捺印的標準及方法，提高指紋捺印操作熟練程度和技巧。確保指紋客觀全面的保存。對脫皮、殘缺、傷疤等客觀原因導致質量判斷未通過的，須填寫具體原因。真正做到保質保量的完成每一個指紋的采集任務。

(二)從被采集人手指條件出發，提高捺印質量

由于人的指紋條件各不相同，乳突紋有深有淺，汗液分泌有多有少，部分被采集人由于工作生活環境問題，手部產生老繭、或者脫皮、傷疤等。導致捺印指紋模糊。我們在捺印過程中要將被采集人的指紋條件調整至最好。使其將雙手保持清潔且有汗液分泌的狀態。可使被采集人先將雙手洗凈，晾干，待手部溫度達到正常體溫時再進行捺印。

(三)從捺印動作出發，提高捺印質量

指紋捺印時捺印人要用左右手分別扭住被捺印人的手指兩端，滾動時要注意用力輕穩，不能出現停頓、倒退、重復或者滑動等現象。當捺印效果不佳時，定要重復采集，以保證捺印質量。

滾動過程中用力過大會引起乳突紋線過黑、小犁溝不明顯的現象；用力過小會造成指紋整體較淺，甚至乳突紋線的缺失。整體對比度較差。導致采集質量不合格。

滾動過程中停頓、倒退、重復、或者滑動會造成指紋采集不全、重疊、指紋拖蹭等假特征的出現。

滾動過程中還應注意手指應放平，避免應手指不平而出現的紋線缺失，或者捺印指紋上方出現凹痕導致假特征的形成。

(四)從捺印設備出發，提高捺印質量

活體指紋采集儀在使用過程中應注意采集鏡面的清潔問題，因為活體采集儀使用頻率相對較高，捺印一定數量后窗口必定會積累一定的汗液、油脂以及灰塵等影響捺印指紋質量。故鏡面應定期使用酒精清理。采集過程中還應注意被采集人手指清潔問題，以及手指未干的情況下就進行采集造成的指紋模糊等現象。此外，鏡面玻璃在使用夠一定的年限后，也會污染磨損，應根據情況及時進行更換。

三、從細節入手掌握系統指紋特征標注方式，提高查準認定率

由于指紋學存在較多學派，各學派對指紋標注的方法也存在一定的差異，為了將指紋系統進入計算機自動識別系統，北大高科指紋自動識別系統對指紋的標注方法是在指紋學基礎上自成體系的。要想通過該系統提高指紋的查準認定率，就必須熟悉和掌握該系統的計算方式和細節特征標注方式，在手動標記特征時應和系統保持高度的一致。

(一)注重比例尺，防止指紋變形

現場指紋在錄入系統時必須保持原物大小，一般經過處理提取的指紋通過掃描方式錄入不會變形，但通過照相提取的指紋，一定要注意錄入的指紋為原物大。首先，需要注意的是通過照相提取的現場指紋，在照相時必須貼放比例尺。其次，指紋導入系統后要進行比例尺轉換的工具，調整比例，使其成為等大。

(二)指位、紋型、指紋中心及三角的標注方法

1.指位的確定，主要是通過現場勘查人員在現場提取指紋的位置及正常人的行為習慣加以推定，對于無法確定的，最好不要進行估計，干脆不標，或者對于所有可能多次標注查詢。

2.現場指紋紋型的限定。對于現場指紋，可以選擇多個紋型。對于無法確定有爭議的捺印指紋，需要擴大條件，例如箕斗臨界的指紋根據自己的判斷歸為某一種，或者直接將其規定為雜型紋，或者對于所有可能多次標注查詢，或者干脆不標。

3.指紋系統中的中心及三角的定義為一個范圍，而不是確切中心或三角。原因是：現場指紋可能存在變形；或者指紋的中心或三角可能不清晰；又或許每個指紋特征標注人員的認識不同導致中心、三角位置不同，尤其是弧形弓中心的位置。中心、下中心、三角位置不能確定的應將其“確定”性置為“估計”，或者干脆不標。對于細節特征比較難以確定的，其原則應是“寧缺勿爛”；

其次，注意系統對于斗型紋，定義了下中心。標注時應注意中心和下中心的標注。其次，對于存在一個以上中心或下中心的，應都不標記。對于存在兩個以上三角的，應都不標記。

(三)指紋細節特征的標注

1.指紋細節特征的標注方法

指紋的細節特征主要包括：起點、終點、分歧、結合、小勾、小眼、小橋、小棒、小點等。系統將以上幾種細節特征的標注都歸納成：起點、終點、分歧和結合特征。在特征方向上主原則為：一個特征點的，特征點標注在端點，方向標在切線方向；二個特征點的，特征點一個標注在端點，另一個標注在結合或分歧的分叉點上。可以分清主副線方向的方向標注在主線上，分不清主副線方向的標在中間。

在標注過程中，要盡量減少特征標注的人機差異，使現場指紋的人工標注結果和系統自動提取結果相近，做到人機的最佳結合，以求最佳的查詢比中結果。

2.指紋細節特征的標注數量和位置關系

在標注細節特征時，一般推薦能夠清晰標注出的特征最好標注出來，指紋系統細節特征數最高可標注100個。但是在很多案例中，很多時候標注較多特征無法比中嫌疑人，但是經過特征的人工挑選只用5、6個特征就達到了比中破案的目的。當然，并不是說特征越少越好，或者特征多就不好。北大高科指紋自動識別系統主要是通過特征點的相隔線數及由此形成的相互關系來進行查準認定的。指紋變形小、特征多且準確的時候，應當盡量的標注這些細節特征，雖然會造成系統比對速度減慢，但比重率往往較高，且名次靠前。但是對于一些有變形、有殘缺的指紋，我們標注的過程中就應遵行“宜粗不易細、宜集不宜散、宜準不宜濫、特殊特征很重要”的原則進行：

宜粗不易細。即對現場指紋手別、指位、紋型的確定，在不能準判斷的情況下就不要確定。

宜集不宜散。不論是現場指紋還是捺印指紋都會存在或多或少的變形，這個變形是和范圍有關的，大范圍的總體變形大，小范圍的變形相對就小一些。也就是說，兩個相鄰的特征比兩個相距很大的特征之間因變形而造成的絕對距離一般要小的多。所以，在編輯現場指紋時，盡可能集中在某以區域或部位標注，首選區域為中心花紋部位。一般不能標注的“四分五裂”，對于距離集中區域特征較遠的個別特征要果斷去除。

宜準不宜濫。由于現場指紋特征有時會出現一些假特征，而捺印庫特征自動推起漏錯現場也比較普遍。故選取特征時應盡量選取穩定、準確、可靠的特征，而對于細節特征比較難以確定的就考慮多次標注。

特殊特征很重要。

(1)抓住一些特殊的細節特征，如小點、短棒、小橋、小勾、小眼等，這些特征都存在方向特征，稱之為一個結構。這樣的特征會使得分成倍的增減。

(2)反特征在一組特征組合中，與大多數細節特征方向相反的細節特征稱為反特征。反特征具有相對性、組合性和確定性。這種特征是普遍存在的，只不過平時比較容易被我們忽視，通過多年實踐證明：如果在特征組合中有反特征出現，那么他的比重率就會大大增高。而且，如果未比中，排名也往往十分靠前。

四、利用多重查詢手段，提高查準認定率

(一)在正常檢索認定一案后，應立即調出該案犯嫌疑人十指紋，倒查現場指紋庫，深挖犯罪，這就是通常所說的串并案。用犯罪嫌疑人指紋倒查現場串并案件，可以克服單靠現場指紋串并案件時因指位、部位不同而漏并的弊端，提高破案率，擴大戰果。

(二)充分利用現場指紋條件，多角度檢索。由于現場指紋受細節特征數量多少、質量高低、指紋變形與否，判斷正確與否及系統中捺印指紋捺印質量、編輯質量等因素的影響，一起案件中條件較好的指紋不一定能完全查中，而看似條件不好的卻查中且排位較高。因此，對送檢的現場指紋一視同仁，不論質量的好壞，不論是否為同一案件，一律入庫檢索，這樣既能保證了較高的查中率，也同時防止了漏檢結伙作案中的其他同案犯。

(三)定期批量比對，反復檢索。指紋系統更新每日都在不斷變化，將案件指紋定期比對查詢是提高破案率的一個非常重要的途徑。

總之，只有本著認真嚴謹的工作態度，從細節入手不斷學習、實踐、總結指紋系統的采集比對方法，才能實之有效的提高指紋系統的查準認定率，發揮其在偵查破案中的“指紋是第一物證”的真正作用。

D918.91

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2095-4379-(2016)21-0130-02

王超(1988-)，男，漢族，山西澤州人，學士學位，山西省澤州縣公安局，助理工程師，主要從事現場勘查及痕跡檢驗工作；秦澤軍(1985-)，男，漢族，山西澤州人，山西省澤州縣公安局，助理工程師，主要從事現場勘查及痕跡檢驗工作。