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指紋識別方法

指紋識別技術利用了人體指紋穩定性和唯壹性的生理特征,是壹種“活體身份證”。而且由於指紋的不可替代性,大大提高了指紋識別的安全性。隨著圖像處理—模式識別方法的發展和指紋傳感器技術的成熟,指紋識別方法在金融、公安、門禁、戶籍管理等領域有著良好的應用前景。

指紋識別是刑事偵察的重要課題之壹,也是辨認罪犯最常用的方法。“指紋識別”壹詞(來自拉丁語daktylosh——“手指”和sko peo——“看”)最早出現在1887年的印度。當時,英國官員威廉·赫歇爾(William Herschel)要求印度士兵在發工資時,在付款收據上留下壹個手指櫻桃。後來,他開始在自己管轄的壹所監獄裏使用同樣的方法——命令每壹個犯人在花名冊上按下自己名字旁邊的手指櫻桃。

經過20年的工作經驗,他得出壹個結論:壹個人的指紋永遠不會和另壹個人的指紋壹樣,而且圖案會終生不變。即使手指受傷(如被開水燙傷),指紋也能完全恢復。赫歇爾為自己的發現感到興奮,他立即寫信給監獄長,建議使用這種方法。然而後者卻把這當成了瘋狂。大約在同壹時間,壹位名叫亨利·福爾茲的蘇格蘭醫生也得出了同樣的結論。但是,是英國學者弗朗西斯·高爾頓最終證實了指紋可以絕對準確地識別壹個人的事實。

1888年倫敦發生系列命案,令市民恐慌。然而,蘇格蘭場(倫敦警察廳-督察局所在地)只有壹些對嫌疑人外貌的簡單描述,很少特征和傳統的演繹推理。就在那時,高爾頓先生收集了數千人的指紋並進行分析。雖然兇手始終沒有被抓到,但對成千上萬人指紋的研究讓他確信,人類指紋有四種基本類型,其余的都是由它們衍生出來的,這也為指紋分類奠定了基礎。高爾頓得出結論,十個手指指紋重復的可能性比例是1:64億,所以兩個人實際上不可能有相同的指紋。當時這個發現引起了轟動。倫敦警察廳已經解決了數百起懸案。於是從1900開始,指紋識別成為倫敦警方的官方破案手段。1911年,達芬奇名畫的竊賊被指紋識別抓獲。隨後,其他國家的警察檢查系統也開始使用這種方法,直到今天。

指紋識別技術利用了人體指紋穩定性和唯壹性的生理特征,是壹種“活體身份證”。而且由於指紋的不可替代性,大大提高了指紋識別的安全性。隨著圖像處理—模式識別方法的發展和指紋傳感器技術的成熟,指紋識別方法在金融、公安、門禁、戶籍管理等領域有著良好的應用前景。[1]

指紋,字面意思,就是手指上的紋路。在德語和英語中,fingerPrint這個詞分別是FingerPrint和FingerAbdruck——從單詞分離的角度來看,print和Abdruck都是“打印”的意思。這是最適合指紋識別的定義:把特征印在手指上。

當代刑偵中指紋的定義比較寬泛:不僅五指末端的環紋定義為指紋,手掌表面的指關節和掌紋也屬於指紋識別的範疇。

高爾頓寫了《指紋》(1892)來推廣他的指紋理論,其中第壹次提到了“特征點比對”這個術語,用數理統計的方法計算出相同指紋的概率為640億分之壹。

這種數理統計的方法是有缺陷的,它把起始條件理想化了——必須得到完整的二維平面指紋拓印,必須驗證每壹個特征點。但即便如此,在現實中,雖然由於種種原因指紋相同的概率降低了,但我們仍然可以通過指紋比對來識別罪犯——根據當前世界人口的限制和地域差異,我們仍然可以相當有信心地宣稱:

世界上每個人的指紋都不壹樣。

誰是第壹個註意到人類個體指紋差異的人?這壹點現在已經無法考證。在引言中,我們提到了高爾頓和烏澤提茲,這是指紋識別史上值得銘記的兩個名字。科學史上的許多發現都有無法解釋的巧合,就像埃貢·奧羅萬、G.I .泰勒和邁克爾·波拉尼在1930年通過他們的獨立研究發現了晶體缺陷,而指紋識別是高爾頓和烏澤提茲在1892年發現的。在指紋識別方法被發現之前,歐美在個人識別中使用的是Bedyon人體測量學。這個系統是法國Halfon從1879到1880開發的。它是由阿爾方斯·貝迪隆(Alphonse Bertillon)基於壹些解剖學上的既成事實而發明的:貝迪隆將其簡化為十壹個物理參數,並通過他的研究得到了以下三個介紹:

1,人的身體參數在20歲以後基本保持不變。

2、參數越壹致,匹配度越高。

3、測量和登記人體參數可以準確識別人類個體。

貝迪隆歸結的11個身體參數是:身高、外展、坐高、頭長、頭寬、右耳長、顴骨寬、左腳長、左中指長、左小指長、左小臂長。

貝迪隆聲稱,用這種方法找到兩個相同物理參數的概率大約是20萬分之壹,在當時的人口和交通條件下,這個誤差完全可以用來識別嫌疑人。

指紋識別-優勢

1,來自不同個體的不同手指上的指紋是不壹樣的,出生後不受外力影響,指紋紋路基本固定終身不變。

2.實際使用中同樣的概率(在獲取完整指紋的前提下)是令人滿意的。

3、測量方便快捷,分析靈敏度高,成本低。

貝迪隆於1914年死於抑郁癥,同年身體參數法在法國被叫停——蘇格蘭場早在1901就廢除了身體參數法,瑞士和美德分別在1902、1903和1906開始。

第壹次世界大戰後,指紋識別方法被大多數國家采用,逐漸發展並沿用至今。

指紋識別-方法

指紋是世界公認的最重要的個人特征之壹,在刑事偵查和保密工作中有著廣泛的應用。中國古代在證件上使用指紋,是世界上最早使用指紋的國家。任何罪犯都有可能在犯罪現場留下手指櫻桃手掌上的皮膚不斷分泌汗液。即使是看起來很幹凈的手,當它接觸到其他表面時,也會留下汗漬。為了順利獲取指紋,人們在實踐中探索了各種增強指紋顯影的方法。日常刑事事務中最常用的方法有粉末顯影、碘(煙)熏顯影、502顯影、硝酸銀顯影。

指紋鑒定

物理開發方法

1,粉末開發方法

粉末顯影法是1905英國警方研發的,利用手指分泌物與微小粉末之間的靜電吸附。根據這壹機理,我們可以知道,這種方法對新鮮指紋的顯影作用比舊指紋更強:手指分泌物揮發擴散後,接觸面上的殘留量會越來越少,達到壹個極限值後,粉末顯影法就不再生效。

同理可以推斷,如果接觸面本身容易吸附手指分泌物(比如壹些特殊的有機表面),那麽粉末顯影法失效的速度會更快。

常見的粉體顯影物質,如石墨細粉、磁粉、染色粉、有機粉、熒光粉、熱塑性粉等,有不同的最佳顆粒顯影直徑範圍和適用環境。

2、碘(煙)熏蒸法和顯影法

碘(煙)熏蒸顯影法在劇集中也是被廣泛使用的——大家壹定記得很多時候展品被放入壹個密閉的有機玻璃盒子裏(不是說我知道這個盒子是有機玻璃盒子,而是說根據劇集中玻璃的表觀特征:如果這個盒子是應時玻璃甚至剛玉玻璃當然更好),然後引入壹股白煙,指紋就漸漸顯現出來了。

碘熏蒸是實際應用中很常見的壹種方法,主要是利用碘在低溫下容易升華的特性來營造壹種顆粒氛圍,而手指分泌物中的有機油成分和汗垢會附著在碘蒸氣中的微小顆粒上。這種方法最常用於在紙張、淺色光滑墻壁、木制或竹制家具和其他接觸材料上顯現指紋。

在碘熏蒸的基礎上,發展了壹種熏蒸方法。使用的顯影物質不再是元素碘,而是松香、樟腦、硝化纖維素、特種蠟燭、煤油、金屬鎂、四氯化鈦等物質不完全燃燒產生的煙霧。

粉末顯影法和碘(煙)煙顯影法使用相同的原理,都是利用細小顆粒和手指分泌物之間的吸附作用。這兩種方法不改變指紋物質的化學性質,所以稱為物理顯影法。

化學顯影方法

1,硝酸銀顯色法幾乎與指紋鑒定法同時產生(1891):汗液含鹽是常識,指手指分泌物中含有氯離子,在水溶液中可與壹價銀離子反應生成氯化銀沈澱,在陽光或紫外線等強光照射下迅速分解為氯氣和棕黑色銀粉,從而顯現指紋。在發展過程中,線條之間的區域也因溶液的作用而逐漸變深,對比效果逐漸喪失。所以要控制好光照強度和顯影時間,避免反應過度。Goode和Morris嘗試用甲醇代替水作為溶劑,取得了很好的效果。

硝酸銀顯影法的致命缺點是氯離子容易在濕接觸面擴散,導致顯影過程失敗。

2502展開法是化學展開法中的後起之秀。這種方法最早在1978被日本警方采用,1982年後逐漸被世界範圍內接受。目前比較流行的熏蒸方式有濕化、濕化加熱和真空熏蒸(加熱和濕化的缺點是在液態下(即使是小液滴),手指分泌物由於擴散等原因容易與接觸面分離;加熱還導致擴散速度加快——間接降低識別靈敏度)等等。502,我們平時用的膠,主要成分是α氰基丙烯酸乙酯,還有少量的對苯二酚、二氧化硫等阻聚劑。502膠中的有機單體在水和弱堿的作用下,可以發生陰離子聚合,生成固體聚合物,從而實現指紋顯現。其優點是反應易於控制,基本無擴散幹擾,測試成本低,靈敏度高;缺點是502膠的揮發物有毒,長期在這種氣氛下鑒定對幹警的健康影響很大。

光學顯影方法

光學顯影方法主要分為三種:普通光法、紫外法和新興激光法。

1,普通光法,主要是利用太陽光、鎂光、藍光甚至可調波長光源對可能有潛在指紋的證據進行照明。由於手指分泌物的附著,接觸面上會形成凹凸不平的區域。通過適當調整入射光的屬性(光強、波長、入射角等)。),從反射光的反饋可以確定潛在的指紋,還可以拍照做進壹步分析。

2.紫外線法是用熒光試劑處理手指分泌物(壹般是熒光噴霧:其主要成分可以是蒽粉、硫化鋅、曙紅、8-羥基喹啉、鄰氨基苯甲酸等。;如果不是老指紋,即使直接被紫外線(或激光)照射,在紫外線的激發下也能發出熒光。這種方法應用廣泛,在各類影視作品或小說中經常被提及——壹個熟悉的場景:警員在現場噴完壹面墻後,把燈點亮,然後在房間裏拉上窗簾;然後,打開壹盞紫外線燈,原本看不見的指紋就會以熒光的形式出現。

3.激光法利用了激光的強光能量:即使殘留的手指分泌物量很少,也能被激光激發,發出熒光。因此,人們經常使用激光方法來顯現舊指紋:最著名的例子之壹是美國聯邦調查局用這種方法成功地顯現出了壹種保留了40多年的潛指紋。自從20世紀80年代初激光方法的實際應用以來,已經取得了大量驚人的成就。目前的發展趨勢是將激光法與化學顯影法相結合,這樣可以大大降低顯影所需的手指分泌物下限,從而提高現場采集指紋的成功率,還可以分析特殊的、困難的指紋(太舊的指紋、“被汙染的”指紋、重疊的指紋等。).

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