[發明專利]一種犯罪現場指紋紋線遺留區域頻度動態重建方法

有效

• 申請號: 201711128381.1
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN107909031B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 張威;王威
• 申請（專利權）人: 張威;王威
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46;G06K9/34;G06K9/44;G06K9/03
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 王倩

本發明涉及一種犯罪現場指紋紋線遺留區域頻度動態重建方法，包括以下步驟：對現場指紋紋線覆蓋區域外圍輪廓線進行識別和數據提取；將現場指紋紋線遺留區域在比中捺印指紋上進行重建；進行犯罪現場指紋紋線遺留區域頻度的動態重建。本發明主要用于多比對算法架構的超大規模指紋系統，可有效提升指紋系統建庫的圖像質量水平和指紋系統破案效能，并在“指紋系統比對漏查風險分析”、“漏查目標范圍鎖定”、“各類平面捺印指紋圖像數據法庭科學領域實戰應用可行性評測”等方面具有突出意義。

技術領域

本發明提出了一種基于“大數據挖掘”和“模式識別”技術的“犯罪現場指紋遺留區域頻度”動態重建算法模型，屬于生物特征識別領域。

背景技術

指紋自動識別系統(AFIS)是當今世界最廣泛應用的個體特征識別系統，既是各國警方認定案件作案人和重大案事件罹難人員身份的首選利器，也是警方對審察對象、未知名尸體、特殊行業從業者、限制行為能力人、走失人員、在逃嫌疑人、重點管理對象等的身份進行快速、準確認定的首選方法，其巨大的破案效能和快速反應、直接認定人身、精準打擊的特點也常為各國辦案機構稱道。

十指指紋數據庫的建庫質量，特別是指紋圖像數據的質量與系統破案水平發揮直接相關。捺印區域不全、紋線清晰度不佳、特征反應差的指紋數據入庫，會造成目標候選指紋排前率降低、明顯提高漏查率并增加人工認證難度，甚至誤導指紋專家錯誤認定無辜人員或者錯誤排除涉案人員。此外，大批低質量數據入庫，會造成系統比對反饋速度降低，前臺用戶等待時間加長，影響一線法庭科學機構開展指紋信息實戰應用的積極性。

針對某一特定品牌AFIS系統比對算法的特點，兼顧某類采集業務的組織模式，設計十指指紋圖像質量控制算法本不是難題(幾乎所有AFIS系統的前臺采集工作站和后臺數據庫都有此類的功能)。但當前各國警方用戶均對現有AFIS系統的質量控制模式多有不滿，關閉“系統前臺質量控制模塊”采集指紋數據也已成為業內的普遍現象。各國警方采集人員的抱怨主要集中在：所有AFIS廠商提供裝備的質量評測程序和評測算法都是“黑箱模塊”，評價機制不透明，實際效能也無法測算，與其相信機器的判斷，不如相信自己的經驗判斷。

此外，多年來，各國法庭科學部門的指紋物證比對專家們對上述指紋質量評價“黑箱模塊”也多有抱怨，主要集中在：現有指紋廠商的質量評測算法，均主要立足于“保證指紋檔案圖像的全面性”(即確保十指指紋每個指位的圖像各個部位紋線均得到采集)和“提高檔案圖像紋線的準確性”(即確保圖像質量達到機器特征識別的最低標準，提高目標檔案在比對候選名單中的排前率)。以這樣的標準作為十指指紋采集工作的質量門檻，不僅在“紋線采集全面性指標”方面遠遠超出“大多數采集人員能夠達到的水平”(實際工作中，很難保證嫌疑人十個指位的全部紋線均能得到采集)和“指紋比對工作的實戰需要”(實際工作中，不論機器比對還是人工認證，關注的要點都是“目標嫌疑人在犯罪現場遺留指紋物證指位上對應區域紋線圖像的圖像質量水平”。而受人類手指結構和動作習慣等因素的影響，不僅十指指紋各指位在犯罪現場遺留現場指紋的頻度不同，而且每個指位不同部位區域紋線的遺留頻度也存在很大差異。那些“使用頻率最高的指位”和“最頻繁接觸現場物體表面，并在現場遺留紋線的手指區域”，才是指紋檔案圖像質量控制理應重點關注的部位)，而這些區域的指紋圖像質量水平才是指紋質量控制的要點。換言之，現有AFIS系統主流質量評測算法追求的“全面、優質采集標準”，與警方采集部門和法庭科學部門的實際需求之間，存在很大的脫節。

因此，法庭科學行業需要找到一種犯罪現場指紋紋線遺留區域頻度的動態重建技術，為十指指紋圖像質量評測的中“同一指位不同區域紋線圖像質量”和“同一人十指指紋不同指位紋線圖像質量”水平對十指指紋整體質量評級貢獻計算提供了實時、準確的賦權參數模型，從而解決現有指紋系統指紋圖像質量評測算法“各區域紋線采集質量對各指位指紋圖像質量評級賦權參數”和“各指位質量權重對十指指紋整體質量評級賦權參數”無統計學數據支撐的問題。

發明內容

為解決上述問題，本方法基于“大數據挖掘”和“模式識別”技術，建立一套旨在動態重建犯罪現場指紋紋線遺留區域頻度的方法。