Empreinte digitale 3D sans contact

Un nouveau système d'empreintes digitales 3D sans contact pourrait permettre de repérer les malfaiteurs plus rapidement et plus facilement, que ce soit à la frontière ou au poste de police. En projetant des motifs de lumière sur un doigt et en analysant l'image, des chercheurs de l'Université du Kentucky sont capables de créer une impression plus précise que celles réalisées avec de l'encre ou des plaques de détection. Les chercheurs affirment que le système est plus efficace que les empreintes digitales traditionnelles et réduit considérablement le nombre de correspondances incorrectes.

Topographie du bout des doigts : Des images détaillées des crêtes et des vallées d'une empreinte digitale sont générées à l'aide d'une approche d'empreinte digitale 3D développée à l'Université du Kentucky.

Les empreintes digitales ont été largement utilisées pour identifier les criminels dans les applications médico-légales et de sécurité, selon Yongchang Wang , doctorant à l'Université du Kentucky et auteur principal d'un article sur la recherche sur les empreintes digitales. Mais les techniques traditionnelles, dit Wang, ne facilitent pas la collecte d'impressions précises et détaillées.

Même l'approche moderne, dans laquelle le doigt du sujet est roulé sur une plaque de verre pour la numérisation, nécessite souvent plusieurs tentatives par doigt pour obtenir une empreinte utilisable. La vitre doit également être nettoyée après chaque numérisation. Et capturer les empreintes des 10 doigts peut prendre plusieurs minutes.

Le commissionnaire en douane dispose d'un budget de 32 secondes par personne. Ils ont besoin d'un moyen d'obtenir rapidement vos empreintes digitales, déclare Mike Troy, directeur général de FlashScan3D , une société basée à Richardson, TX, qui a été fondée pour commercialiser le système Kentucky.

L'appareil fonctionne en projetant une série de lignes rayées sur un doigt, dans un processus appelé éclairage à lumière structurée (SLI). Un appareil photo de 1,4 mégapixel capture automatiquement les images des lignes lorsqu'elles s'enroulent autour du doigt, à environ 1 000 pixels par pouce. C'est deux fois plus que la résolution requise pour une empreinte digitale dans le système d'identification automatique des empreintes digitales (AFIS) du FBI. En analysant la façon dont chaque ligne monte et descend, le logiciel construit un modèle 3D de la surface du doigt en moins d'une seconde, avec chaque crête et vallée à sa place. Et contrairement aux dispositifs d'empreintes digitales existants, le système SLI n'est pas gêné par une peau grasse ou un environnement sec.

Les systèmes de numérisation existants, qui capturent une empreinte en deux dimensions, nécessitent la pression ou le roulement d'un doigt sur un plan rigide. Parce que la peau est élastique, l'impression est déformée, dit Wang, ajoutant que le système SLI n'a pas de contact ou de distorsion de ce type. Ainsi, même à la même résolution, l'impression 3D sans contact aura une bien meilleure performance de correspondance que la 2D traditionnelle, dit-il.

Selon Daniel Lau , professeur agrégé de génie électrique au Kentucky et superviseur de Wang sur le projet, sur une échelle de 1 à 5, avec 1 représentant l'image de la plus haute qualité possible et 5 représentant une qualité inutilisable, leur système SLI a obtenu 1,1519. En revanche, un scanner d'empreintes digitales 2D commercial populaire a obtenu un score de 1,7125. La différence est à la fois statistiquement et pratiquement significative, dit Lau. Cela se traduit par une amélioration des performances d'appariement. Les plans visant à étendre considérablement la base de données biométriques du FBI signifient qu'il est encore plus important de faire des correspondances rapides et précises, dit-il.

Lumière structurée : Des lignes de lumière sont projetées sur un doigt pour illuminer l'empreinte. La lumière est déformée par les crêtes et les creux du bout du doigt, permettant aux chercheurs de générer une empreinte digitale en 3D.

Shahram Orandi, chef d'équipe du groupe de test des systèmes biométriques à grande échelle de l'Institut national des normes et de la technologie, déclare que les empreintes digitales 3D sont un domaine de développement chaud. Le Department of Homeland Security et les National Institutes of Justice sont tous deux intéressés par un système sans contact capable de capturer des impressions 3D, en recueillant idéalement les données de plusieurs doigts à la fois. Il y a de l'argent là-bas et les gens sautent dessus, dit Orandi. Université Carnegie Mellon et TBS Holdings travaillent indépendamment sur des systèmes qui utilisent plusieurs caméras pour capturer les impressions, par exemple. Les deux projets, ainsi que celui du Kentucky, ont reçu des subventions gouvernementales.

Presque tous ceux qui ont essayé de réaliser une capture 3D ont réussi, dit Orandi. La sauce secrète manquante est de savoir comment comparer ces images à la technologie existante.

Orandi décrit le problème en assimilant une empreinte digitale à une peau de mandarine. Essayer d'aplatir un gros morceau de peau soigneusement retiré va casser la peau. La même chose se produit avec les empreintes digitales 3-D, dit-il. Les aplatir en images 2D, afin qu'elles puissent être comparées aux impressions traditionnelles dans AFIS, entraîne des fissures.

Wang dit que son système est capable d'aplatir les représentations 3D qu'il crée en impressions bidimensionnelles sans déformer l'image. Le NIST développe des outils pour tester les systèmes d'empreintes digitales 3D et évaluer les différences entre certains des programmes en cours de développement.

Bien qu'il ait refusé d'entrer dans les détails sur la façon dont le système du Kentucky se comporte par rapport aux autres, Orandi a déclaré qu'il faisait partie des trois premiers avec lesquels il était familier.

Les chercheurs de l'Université du Kentucky espèrent améliorer leur système, dans un premier temps en accélérant le système afin que le temps de numérisation et de traitement soit réduit à moins de 0,1 seconde. L'équipe souhaite également pouvoir scanner les 10 doigts à la fois. Notre objectif est d'avoir une boîte avec plusieurs scanners à l'intérieur… où vous pouvez simplement tenir une pose de main détendue et capturer les empreintes sur les 10 doigts, explique Lau.

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