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Huellas digitales 3D sin contacto
Un nuevo sistema de huellas dactilares 3-D sin contacto podría hacer que detectar a los malos sea más rápido y fácil, ya sea en la frontera o en la comisaría de policía. Al proyectar patrones de luz en un dedo y analizar la imagen, los investigadores de la Universidad de Kentucky pueden crear una impresión más precisa que las realizadas con tinta o placas sensoras. Los investigadores dicen que el sistema es más eficiente que la toma de huellas dactilares tradicional y reduce significativamente la cantidad de coincidencias incorrectas.
Topografía de la yema del dedo: Las imágenes detalladas de las crestas y los valles de una huella digital se generan utilizando un método de toma de huellas digitales en 3D desarrollado en la Universidad de Kentucky.
La toma de huellas dactilares se ha aplicado ampliamente para identificar a los delincuentes en aplicaciones de seguridad y aplicación de la ley forense, dice Yongchang Wang , candidato a doctorado en la Universidad de Kentucky y autor principal de un artículo sobre la investigación sobre huellas dactilares. Pero las técnicas tradicionales, dice Wang, no facilitan la recopilación de impresiones precisas y detalladas.
Incluso el enfoque moderno, en el que el dedo del sujeto se pasa sobre una placa de vidrio para escanear, a menudo requiere varios intentos por dedo para obtener una impresión utilizable. El vidrio también debe limpiarse después de cada escaneo. Y capturar impresiones de los 10 dedos puede llevar varios minutos.
El agente de aduanas tiene un presupuesto de 32 segundos por persona. Necesitan una forma de obtener sus huellas digitales rápidamente, dice Mike Troy, director ejecutivo de FlashScan3D , una empresa con sede en Richardson, TX, que se fundó para comercializar el sistema de Kentucky.
El dispositivo funciona proyectando una serie de líneas rayadas en un dedo, en un proceso llamado iluminación de luz estructurada (SLI). Una cámara de 1,4 megapíxeles captura automáticamente imágenes de las líneas a medida que se envuelven alrededor del dedo, a aproximadamente 1.000 píxeles por pulgada. Eso es el doble de la resolución requerida para una huella dactilar en el Sistema de Identificación Automática de Huellas Dactilares (AFIS) del FBI. Al analizar la forma en que cada línea sube y baja, el software construye un modelo 3D de la superficie del dedo en menos de un segundo, con cada cresta y valle en su lugar correcto. Y a diferencia de los dispositivos de toma de huellas dactilares existentes, el sistema SLI no se ve obstaculizado por la piel grasa o un ambiente seco.
Los sistemas de escaneo existentes, que capturan una impresión en dos dimensiones, requieren presionar o rodar con un dedo sobre un plano rígido. Debido a que la piel es elástica, la impresión está distorsionada, dice Wang, y agrega que el sistema SLI no tiene tal contacto o distorsión. Por lo tanto, incluso con la misma resolución, la impresión 3D sin contacto tendrá un rendimiento mucho mejor en la coincidencia que el 2-D tradicional, dice.
De acuerdo a Daniel Lau , profesor asociado de ingeniería eléctrica en Kentucky y supervisor de Wang en el proyecto, en una escala del 1 al 5, donde 1 representa la imagen de mayor calidad posible y 5 representa una calidad inutilizable, su sistema SLI obtuvo una puntuación de 1,1519. Por el contrario, un popular escáner de huellas dactilares 2-D comercial obtuvo una puntuación de 1,7125. La diferencia es tanto estadística como prácticamente significativa, dice Lau. Se traduce en una mejora en el rendimiento de coincidencia. Los planes para expandir significativamente la base de datos biométrica del FBI significan que es aún más importante hacer coincidencias rápidas y precisas, dice.
Luz estructurada: Se proyectan líneas de luz en un dedo para iluminar la huella. La luz es deformada por las crestas y valles de la yema del dedo, lo que permite a los investigadores generar una huella dactilar en 3D.
Shahram Orandi, líder del equipo del grupo de pruebas de sistemas biométricos a gran escala del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología, dice que la toma de huellas digitales en 3D es un área de desarrollo candente. Tanto el Departamento de Seguridad Nacional como los Institutos Nacionales de Justicia están interesados en un sistema sin contacto que pueda capturar impresiones en 3-D, idealmente recopilando datos de varios dedos a la vez. Hay dinero ahí fuera y la gente está apostando por él, dice Orandi. Universidad Carnegie Mellon y TBS Holdings están trabajando de forma independiente en sistemas que utilizan varias cámaras para capturar las impresiones, por ejemplo. Ambos proyectos, así como el de Kentucky, han recibido subvenciones del gobierno.
Casi todos los que intentaron lograr la captura en 3D lo han logrado, dice Orandi. La salsa secreta que falta es cómo comparar estas imágenes con la tecnología existente.
Orandi describe el problema equiparando una huella dactilar a una cáscara de mandarina. Si trata de aplanar un pedazo grande de cáscara cuidadosamente extraído, se romperá la piel. Lo mismo sucede con las huellas digitales en 3-D, dice. Al acoplarlas en imágenes 2-D, para que puedan compararse con las impresiones tradicionales en AFIS, se producen grietas.
Wang dice que su sistema puede aplanar las representaciones tridimensionales que crea en impresiones bidimensionales sin distorsionar la imagen. NIST está desarrollando herramientas para probar sistemas de huellas dactilares 3-D y evaluar las diferencias entre algunos de los esquemas que se están desarrollando.
Si bien se negó a entrar en detalles sobre cómo se comporta el sistema de Kentucky frente a otros, Orandi dijo que estaba entre los tres primeros con los que estaba familiarizado.
Los investigadores de la Universidad de Kentucky esperan mejorar su sistema, inicialmente acelerando el sistema para que el tiempo de escaneo y procesamiento se reduzca a menos de 0,1 segundos. El equipo también quiere poder escanear los 10 dedos a la vez. Nuestro objetivo es tener una caja con varios escáneres en ella ... donde puedas simplemente sostener una postura relajada de la mano y capturar las impresiones en los 10 dedos, dice Lau.