Identification d'empreintes digitales

L'identification des empreintes digitales est la méthode d'identification basée sur les différents modèles de doigts humains, qui est unique pour chaque personne. C'est le moyen le plus populaire d'acquérir les détails d'une personne et c'est le moyen le plus simple et le plus pratique d'identifier une personne. Un avantage de la méthode d'identification des empreintes digitales est que le modèle des empreintes digitales reste le même pour une personne tout au long de sa vie, ce qui en fait une méthode infaillible d'identification humaine. L'étude de l'identification des empreintes digitales est la dactyloscopie.

Définition des empreintes digitales:

La surface de la peau de tout doigt humain consiste en un motif de lignes sombres de crêtes avec des lignes blanches ou des vallées entre elles. Les structures des crêtes changent en des points appelés minuties et peuvent être soit bifurquées, soit de courte longueur, ou deux crêtes peuvent se terminer en un seul point. Ces détails ou motifs sont uniques dans chaque être humain. Le flux de ces crêtes, leurs caractéristiques, les détails complexes des crêtes et leur séquence est ce qui définit les informations pour l'identification des empreintes digitales.

Différents modèles de crêtes sont indiqués ci-dessous:

Motif d'empreintes digitales

Les motifs des doigts peuvent être divisés en 3 groupes comme indiqué ci-dessous

• Arches : Les crêtes entrent et sortent des mêmes côtés

Arc simple

• Boucles : Les crêtes entrent d'un côté et sortent d'un autre côté

• Verticilles: Il se compose de cercles ou d'un mélange de types de motifs.

Obtention d'empreintes digitales:

Il existe deux façons d'obtenir des empreintes latentes ou des empreintes digitales

• En utilisant des méthodes chimiques: La pulvérisation de la surface avec de la poudre noire peut révéler les motifs d'empreintes digitales qui peuvent ensuite être soulevés à l'aide d'un ruban transparent. Différents produits chimiques comme le cyanoacrylate (qui peut développer des empreintes digitales sur une variété d'objets), la ninhydrine (qui se lie aux acides aminés présents dans les empreintes digitales, produisant une couleur bleue ou violette) peuvent être utilisés. En outre, la poudre magnétique peut être utilisée pour révéler les empreintes digitales et fonctionne sur des surfaces brillantes ou des sacs ou des conteneurs en plastique.

• Utilisation de la méthode d'identification automatique: Les images d'empreintes digitales peuvent être acquises à l'aide de différents capteurs. Des exemples sont des capteurs capacitifs qui obtiennent une valeur de pixel basée sur la capacité des caractéristiques d'empreinte digitale car chaque caractère comme une crête de doigt a une capacité différente, des capteurs optiques qui utilisent des prismes pour détecter un changement de réflectance de la lumière par chaque caractéristique et des scanners thermiques qui mesurent la différence en température au fil du temps pour créer une image numérique.

Processus d'identification des empreintes digitales:

Fondamentalement, la technologie d'imagerie numérique est utilisée pour acquérir, stocker et analyser les données d'empreintes digitales.

• Acquérir des images: Comme expliqué ci-dessus, différents capteurs peuvent être utilisés pour obtenir des images numériques d'empreintes digitales. Le scanner d'empreintes digitales se compose d'un scanner optique ou d'un scanner capacitif. Le scanner optique se compose du dispositif à couplage de charge qui se compose de diodes sensibles à la lumière qui donnent des signaux électriques lorsqu'ils sont éliminés. Les minuscules points représentant la lumière qui a frappé le point sont enregistrés sous forme de pixels et le tableau de pixels de l'image. Lorsque nous plaçons notre doigt sur une plaque de verre ou que nous surveillons la surface, l'appareil photo prend la photo en éclairant les arêtes du doigt.

L'image de gauche ci-dessous montre toute la structure de l'acquisition d'empreintes digitales à l'aide d'un scanner optique et l'image de droite est l'exemple en temps réel du système.

Stockage des images : L'image acquise est ensuite traitée à l'aide des techniques de traitement d'image numérique comme expliqué ci-dessous:

• Segmentation d'image : L'image acquise a tendance à contenir des caractéristiques indésirables ainsi que les caractéristiques pertinentes. Pour supprimer cela, un seuillage basé sur la variance de chaque pixel de l'image est effectué. Les pixels d'intensité (valeur de niveau de gris) supérieure au seuil sont considérés alors que les pixels d'intensité inférieure au seuil sont éliminés.
• Normalisation d'image: Chaque pixel de l'image a une variance moyenne différente. Par conséquent, pour obtenir un motif uniforme, une normalisation est effectuée, de sorte que les pixels de l'image se trouvent dans la plage souhaitée de valeurs de gris.
• Orientation de l'image: Il définit la formation de l'image en fonction de l'orientation de la crête à chaque point. Cela se fait en calculant le gradient de chaque pixel dans les directions x et y puis en calculant l'orientation en déterminant la moyenne du vecteur orthogonal au gradient.
• Construire l'image de fréquence: Il est fait pour déterminer la fréquence locale (taux d'occurrence) des crêtes. Cela se fait en projetant les valeurs de gris de chaque pixel avec la direction perpendiculaire à l'orientation de la crête, puis en calculant le nombre de pixels entre des minimums consécutifs dans la forme d'onde, qui correspondent aux crêtes. Une autre méthode consiste à utiliser la technique de la transformée de Fourier.
• Filtrage d'image: Il est fait pour supprimer les bruits indésirables. Cela se fait soit à l'aide d'un filtre Gabor, soit d'un filtre Butterworth. Une méthode de base consiste à convoluer l'image avec le filtre.
• Binarisation d'images: L'image filtrée est ensuite convertie en une image binaire en utilisant la technique de seuillage, pour améliorer le contraste. Il est basé sur un seuillage global, c'est-à-dire qu'une valeur de pixel supérieure au seuil est fixée à 1 et une valeur de pixel inférieure à, est définie à 0.
• Amincissement de l'image: Il est fait pour éliminer les pixels de premier plan jusqu'à ce qu'ils aient une largeur d'un pixel. Il préserve la connectivité des crêtes.

Analyse des images : Il s'agit d'extraire les détails des minuties de l'image traitée, puis de les comparer avec les modèles d'image déjà stockés dans la base de données. L'extraction des minuties se fait en calculant le nombre de croisements ou la moitié de la somme des différences entre des paires de pixels dans un voisinage à huit connectés (huit connectés signifie un pixel entouré de huit pixels). Le numéro de croix donne une identification unique pour chaque caractéristique d'empreinte digitale.

L'image acquise ainsi que les détails extraits sont ensuite comparés aux détails existants dans les bases de données qui peuvent être des enregistrements imprimés ou imprimés à la main, pour la mise en correspondance et si les images ou les détails correspondent, la personne est identifiée. Le le système fournit une liste des images d'empreintes digitales correspondantes les plus proches de la base de données d'impression et les résultats sont vérifiés pour déterminer si une identification est effectuée.

Avantages de l'identification d'empreintes digitales:

• C'est très précis
• Il est unique et ne peut jamais être le même pour deux personnes.
• C'est la technique la plus économique.
• C'est facile a utiliser
• Utilisation d'un petit espace de stockage

Applications de l'identification d'empreintes digitales:

• Identifier les criminels sur les scènes de crime. C'était l'une des raisons majeures du développement de cette technologie par le FBI aux USA.
• Identifier les membres d'une organisation. Ça aide améliore la sécurité de telle sorte que seules les personnes authentifiées puissent entrer dans la zone sécurisée et pas les autres membres.
• Dans les épiceries pour reconnaître et facturer automatiquement la carte de crédit ou de débit d'un utilisateur enregistré.

Crédit photos:

• Motif FingerPrint par Émeraude
• Plain Arch par Ridgeandfurrows
• Arc de tente par ridgeandfurrows
• Boucle ulnaire et radiale par ridgeandfurrows
• Whorls par ridgeandfurrows
• Détection optique d'empreintes digitales par idteck
• Scanner d'identification d'empreintes digitales par wikimedia

Voici donc une brève idée de l'identification des empreintes digitales. Toute autre entrée comme des détails sur les techniques de traitement ou sur les projets électroniques sont les bienvenus pour en discuter…