Fingeravtryck - Fingerprint

Ett fingeravtryck är ett intryck som lämnas av friktionsryggarna hos ett mänskligt finger . Återställandet av partiella fingeravtryck från en brottsplats är en viktig metod för rättsmedicinsk vetenskap . Fukt och fett på ett finger resulterar i fingeravtryck på ytor som glas eller metall. Medvetna intryck av hela fingeravtryck kan erhållas med bläck eller andra ämnen som överförs från topparna av friktionskammar på huden till en slät yta, t.ex. papper. Fingeravtrycksposter innehåller normalt avtryck från dynan på den sista leden av fingrar och tummar, även om fingeravtryckskort också vanligtvis registrerar delar av fingrarnas nedre ledytor.

Mänskliga fingeravtryck är detaljerade, nästan unika, svåra att ändra och hållbara under individens liv, vilket gör dem lämpliga som långsiktiga markörer för mänsklig identitet. De kan vara anställda av polis eller andra myndigheter för att identifiera individer som vill dölja sin identitet, eller för att identifiera personer som är arbetsoförmögna eller avlidna och därmed inte kan identifiera sig, som i efterdyningarna av en naturkatastrof.

Biologi

Friktionsryggarna på ett finger

Fingeravtryck är intryck som lämnas på ytor av friktionsryggarna på en människas finger. Matchningen av två fingeravtryck är bland de mest använda och mest pålitliga biometriska teknikerna. Fingeravtrycksmatchning tar endast hänsyn till de uppenbara egenskaperna hos ett fingeravtryck.

En friktionsrygg är en upphöjd del av epidermis på siffrorna (fingrar och tår ), handflatan eller fotsålen , bestående av en eller flera anslutna åsenheter av friktionsrygghud. Dessa är ibland kända som "epidermala åsar" som orsakas av det bakomliggande gränssnittet mellan dermala papiller i dermis och epidermis interpapillära (rete) pinnar. Dessa epidermala åsar tjänar till att förstärka vibrationer som utlöses, till exempel när fingertopparna borstar över en ojämn yta, vilket bättre överför signalerna till sensoriska nerver som är involverade i fin texturuppfattning. Dessa åsar kan också hjälpa till att gripa tag i ojämna ytor och kan förbättra ytkontakten under våta förhållanden.

Klassificeringssystem

En fingeravtrycksbåge
En fingeravtrycksslinga
Ett fingeravtryck
En fingeravtrycksbåge

Före datorisering har manuella register används i stora fingeravtrycks förråd . Ett klassificeringssystem för fingeravtryck grupperar fingeravtryck efter deras egenskaper och hjälper därför till att matcha ett fingeravtryck mot en stor databas med fingeravtryck. Ett sökfingeravtryck som måste matchas kan därför jämföras med en delmängd av fingeravtryck i en befintlig databas . Tidiga klassificeringssystem baserades på de allmänna åsmönstren, inklusive närvaro eller frånvaro av cirkulära mönster, av flera eller alla fingrar. Detta möjliggjorde arkivering och hämtning av papper i stora samlingar baserade på friktionsmönster ensam. De mest populära systemen använde mönsterklassen för varje finger för att bilda en numerisk nyckel för att underlätta sökning i ett arkiveringssystem. Fingeravtrycks klassificeringssystem inkluderade Roscher System, Juan Vucetich System och Henry Classification System . Roscher -systemet utvecklades i Tyskland och implementerades i både Tyskland och Japan. Vucetich -systemet utvecklades i Argentina och implementerades i hela Sydamerika. Den Henry Classification System har utvecklats i Indien och genomförs i de flesta engelskspråkiga länder.

I Henry Classification System finns tre grundläggande fingeravtrycksmönster: loop, whorl och arch, som utgör 60–65 procent, 30–35 procent respektive 5 procent av alla fingeravtryck. Det finns också mer komplexa klassificeringssystem som bryter ner mönster ännu längre, till vanliga valv eller tältbågar, och till öglor som kan vara radiella eller ulnar, beroende på den sida av handen som svansen pekar mot. Ulnar-öglor börjar på fingrets pinky-sida, sidan närmare ulna , underarmens ben. Radiella öglor börjar på tummen på fingret, sidan närmare radien . Whorls kan också ha undergruppsklassificeringar inklusive vanliga whorls, av misstag whorls, double loop whorls, påfågelöga, komposit och centrala pocket loop whorls.

Systemet som används av de flesta experter, även om det är komplext, liknar Henry Classification System. Den består av fem fraktioner , där R står för höger, L för vänster, i för pekfinger, m för långfinger, t för tumme, r för ringfinger och p (pinky) för lillfingret. Fraktionerna är följande:

Ri/Rt + Rr/Rm + Lt/Rp + Lm/Li + Lp/Lr

Siffrorna som tilldelas varje utskrift baseras på om de är snurror eller inte. En virvel i den första fraktionen ges en 16, den andra en 8, den tredje en 4, den fjärde en 2 och 0 till den sista fraktionen. Bågar och slingor tilldelas värden på 0. Slutligen summeras siffrorna i täljaren och nämnaren med hjälp av schemat:

(Ri + Rr + Lt + Lm + Lp)/(Rt + Rm + Rp + Li + Lr)

A 1 läggs till både topp och botten, för att utesluta alla möjligheter till division med noll. Till exempel, om det högra ringfingret och det vänstra pekfingret har virvlar, är fraktionen som används:

0/0 + 8/0 + 0/0 + 0/2 + 0/0 + 1/1

Den resulterande beräkningen är:

(0 + 8 + 0 + 0 + 0 + 1)/(0 + 0 + 0 + 2 + 0 + 1) = 9/3 = 3

Fingeravtrycksidentifiering

Ett fingeravtryck skapat av friktionsryggstrukturen

Fingeravtrycksidentifiering, känd som daktyloskopi, eller handtrycksidentifiering, är processen för att jämföra två fall av friktionskänsliga hudavtryck (se Minutiae ), från mänskliga fingrar eller tår, eller till och med handflatan eller fotsålen, för att bestämma om dessa intryck kunde ha kommit från samma individ. Flexibiliteten i friktionshudshuden gör att inga två finger- eller palmtryck någonsin är exakt lika i varje detalj; även två intryck som spelats in direkt efter varandra från samma hand kan vara något annorlunda. Fingeravtrycksidentifiering, även kallad individualisering, involverar en expert eller ett expertdatorsystem som arbetar under tröskelvärderingsregler , som avgör om två friktionsryggavtryck sannolikt kommer från samma finger eller handflata (eller tå eller sula).

En avsiktlig registrering av friktionsryggar görs vanligtvis med svart skrivars bläck rullat över en kontrasterande vit bakgrund, vanligtvis ett vitt kort. Friktionsryggar kan också registreras digitalt, vanligtvis på en glasplatta, med en teknik som kallas Live Scan . Ett "latent tryck" är en slumpmässig registrering av friktionsryggar som är avsatta på ytan av ett föremål eller en vägg. Latenta utskrifter är osynliga för blotta ögat, medan "patentutskrifter" eller "plasttryck" kan ses med blotta ögat. Latenta utskrifter är ofta fragmentariska och kräver användning av kemiska metoder, pulver eller alternativa ljuskällor för att bli tydliga. Ibland gör en vanlig ljus ficklampa ett latent tryck synligt.

När friktionsryggar kommer i kontakt med en yta som tar ett tryck, överförs material som finns på friktionsryggarna, såsom svett , olja, fett, bläck eller blod, till ytan. Faktorer som påverkar kvaliteten på friktionsryggavtryck är många. Hudens smidighet, avsättningstryck, glidning, materialet från vilket ytan är gjord, ytans grovhet och det avsatta ämnet är bara några av de olika faktorerna som kan få ett latent tryck att se annorlunda ut än någon känd inspelning av samma friktionsryggar. Faktum är att förhållandena kring varje fall av friktionskamavsättning är unika och aldrig dubblerade. Av dessa skäl måste fingeravtrycksgranskare genomgå omfattande utbildning. Den vetenskapliga studien av fingeravtryck kallas dermatoglyfer .

Fingeravtrycksteknik

Exempelutskrifter på papper med bläck
Knappt synliga latenta tryck på en kniv

Exempel

Exemplaravtryck, eller kända utskrifter, är namnet på fingeravtryck som avsiktligt samlats in från ett ämne, vare sig det gäller att registrera sig i ett system eller när det är gripet för ett misstänkt brott. Under kriminella gripanden kommer en uppsättning exemplariska utskrifter normalt att innehålla ett tryck som tas från varje finger som har rullats från ena kanten av spiken till den andra, vanliga (eller smäll) avtryck av var och en av de fyra fingrarna i varje hand och vanligt intryck av varje tumme. Exemplarutskrifter kan samlas in med live scan eller med bläck på papperskort.

Latent

Inom rättsmedicin kallas ett partiellt fingeravtryck som lyfts från en yta, ett latent fransavtryck . Fukt och fett på fingrarna resulterar i latenta fingeravtryck på ytor som glas. Men eftersom de inte tydligt kan deras upptäckt kräver kemisk utveckling genom pulver damning, sprutning av ninhydrin , jod rykande eller blötläggning i silvernitrat . Beroende på ytan eller materialet på vilket ett latent fingeravtryck har hittats måste olika metoder för kemisk utveckling användas. Kriminaltekniker använder olika tekniker för porösa ytor, till exempel papper, och icke -porösa ytor, till exempel glas, metall eller plast. Icke -porösa ytor kräver dammningsprocessen, där fint pulver och en pensel används, följt av applicering av transparent tejp för att lyfta det latenta fingeravtrycket från ytan.

Medan polisen ofta beskriver alla partiella fingeravtryck som finns på en brottsplats som latenta tryck, kallar rättsmedicinska forskare partiella fingeravtryck som är lätt synliga patentavtryck . Choklad, toner, färg eller bläck på fingrarna kommer att resultera i patentfingeravtryck. Latenta fingeravtrycksavtryck som finns på mjukt material, som tvål, cement eller gips, kallas plastavtryck av rättsmedicinska forskare.

Fånga och upptäcka

Live scan -enheter

Fingeravtryck skannas
3D -fingeravtryck

Förvärv av fingeravtryck anses vara det mest kritiska steget i ett automatiserat fingeravtrycksautentiseringssystem, eftersom det bestämmer den slutliga fingeravtrycksbildkvaliteten, vilket har en drastisk effekt på systemets totala prestanda. Det finns olika typer av fingeravtrycksläsare på marknaden, men grundtanken bakom var och en är att mäta den fysiska skillnaden mellan åsar och dalar.

Alla föreslagna metoder kan grupperas i två stora familjer: fingeravtrycksläsare i fast tillstånd och optiska fingeravtrycksläsare. Förfarandet för att fånga ett fingeravtryck med en sensor består av att rulla eller röra med fingret på ett avkänningsområde, vilket enligt den fysiska principen som används (optisk, ultraljud, kapacitiv eller termisk - se § Fingeravtryckssensorer ) fångar upp skillnaden mellan dalar och åsar. När ett finger vidrör eller rullar på en yta deformeras den elastiska huden. Mängden och riktningen för det tryck som användaren applicerar, hudförhållandena och projiceringen av ett oregelbundet 3D -objekt (fingret) på ett 2D -plant plan introducerar störningar, brus och inkonsekvenser i den fångade fingeravtrycksbilden. Dessa problem resulterar i inkonsekventa och ojämna oegentligheter i bilden. Under varje förvärv är därför bilderna olika och okontrollerbara. Representationen av samma fingeravtryck ändras varje gång fingret placeras på sensorplattan, vilket ökar komplexiteten i alla försök att matcha fingeravtryck, försämrar systemets prestanda och begränsar följaktligen den utbredda användningen av denna biometriska teknik.

För att övervinna dessa problem har från 2010 utvecklats beröringsfria eller beröringsfria 3D-fingeravtrycksskannrar. Genom att skaffa detaljerad 3D -information tar 3D -fingeravtrycksskannrar ett digitalt tillvägagångssätt för den analoga processen att trycka eller rulla fingret. Genom att modellera avståndet mellan angränsande punkter kan fingeravtrycket avbildas med en upplösning som är tillräckligt hög för att registrera alla nödvändiga detaljer.

Fingeravtryck av döda människor

Människans hud själv, som är ett regenererande organ fram till döden, och miljöfaktorer som lotioner och kosmetika, ställer utmaningar när man fingeravtrycker en människa. Efter en människas död torkar och svalnar huden. Att få fingeravtryck från en död människa, för att underlätta identifiering, hindras av det faktum att endast rättsmedicinsk eller utredare får undersöka den döda kroppen. Fingeravtryck av döda människor kan erhållas under en obduktion .

Latent fingeravtrycksdetektering

Användning av fint pulver och pensel för att avslöja latenta fingeravtryck
Fingeravtryck av en inbrottsplats

På 1930 -talet upptäckte brottsutredare i USA först förekomsten av latenta fingeravtryck på tygerna, framför allt på insidan av handskar som kastats av gärningsmän.

Sedan slutet av artonhundratalet har metoder för identifiering av fingeravtryck använts av polisbyråer runt om i världen för att identifiera misstänkta brottslingar såväl som brottsoffer. Grunden för den traditionella fingeravtryckstekniken är enkel. Huden på handflatan på händerna och fötterna bildar åsar, så kallade papillärryggar, i mönster som är unika för varje individ och som inte förändras med tiden. Även identiska tvillingar (som delar sitt DNA ) har inte identiska fingeravtryck. Det bästa sättet att göra latenta fingeravtryck synliga, så att de kan fotograferas, kan vara komplexa och kan till exempel bero på vilken typ av ytor de har lämnats på. Det är i allmänhet nödvändigt att använda en "utvecklare", vanligtvis ett pulver eller kemiskt reagens, för att producera en hög grad av visuell kontrast mellan åsmönstren och ytan på vilken ett fingeravtryck har deponerats.

Utvecklingsmedel beror på närvaron av organiska material eller oorganiska salter för deras effektivitet, även om det avsatta vattnet också kan spela en nyckelroll. Fingeravtryck bildas vanligtvis från de vattenbaserade utsöndringarna av fingrarnas och handflatornas körtlar med extra material från talgkörtlarna främst från pannan. Den senare kontaminationen beror på det vanliga mänskliga beteendet att röra vid ansikte och hår. De resulterande latenta fingeravtrycken består vanligtvis av en väsentlig andel vatten med små spår av aminosyror och klorider blandade med en fet, talgkomponent som innehåller ett antal fettsyror och triglycerider. Det är långt ifrån enkelt att upptäcka en liten andel reaktiva organiska ämnen som urea och aminosyror.

Fingeravtryck på en brottsplats kan detekteras av enkla pulver eller av kemikalier som appliceras på plats . Mer komplexa tekniker, vanligtvis med kemikalier, kan appliceras i specialistlaboratorier på lämpliga artiklar som tagits bort från en brottsplats. Med framsteg inom dessa mer sofistikerade tekniker rapporterade några av de mer avancerade brottsplatsundersökningstjänsterna från hela världen från och med 2010 att 50% eller fler av de fingeravtryck som återhämtats från en brottsplats hade identifierats som ett resultat av laboratorie- baserade tekniker.

Ett stadens fingeravtrycksidentifieringsrum

Kriminaltekniska laboratorier

Även om det finns hundratals rapporterade tekniker för fingeravtrycksdetektering, är många av dessa endast av akademiskt intresse och det finns bara cirka 20 riktigt effektiva metoder som för närvarande används i de mer avancerade fingeravtryckslaboratorierna runt om i världen.

Några av dessa tekniker, såsom ninhydrin , diazafluorenon och vakuummetallavsättning , visar stor känslighet och används operativt. Vissa fingeravtrycksreagenser är specifika, till exempel ninhydrin eller diazafluorenon som reagerar med aminosyror. Andra, såsom etylcyanoakrylatpolymerisation , verkar tydligen genom vattenbaserad katalys och polymertillväxt. Vakuummetalldeponering med guld och zink har visat sig vara ospecifik, men kan upptäcka fettlager så tunna som en molekyl.

Mer vardagliga metoder, såsom applicering av fint pulver, fungerar genom vidhäftning till talgavlagringar och eventuellt vattenhaltiga avlagringar vid färska fingeravtryck. Den vattenhaltiga komponenten i ett fingeravtryck, medan den initialt ibland utgör mer än 90% av fingeravtryckets vikt, kan avdunsta ganska snabbt och kan ha försvunnit mestadels efter 24 timmar. Efter arbete med användningen av argonjonlasrar för fingeravtrycksdetektering har ett brett spektrum av fluorescenstekniker införts, främst för att förbättra kemiskt utvecklade fingeravtryck; den inneboende fluorescensen av vissa latenta fingeravtryck kan också detekteras. Fingeravtryck kan till exempel visualiseras i 3D och utan kemikalier med hjälp av infraröda lasrar.

En omfattande manual för de operativa metoderna för förbättring av fingeravtryck publicerades senast av brittiska hemkontoret för vetenskaplig utveckling 2013 och används i stor utsträckning runt om i världen.

En teknik som föreslogs 2007 syftar till att identifiera en individs etnicitet , kön och kostmönster.

Brottsplatsundersökningar

Ett fingeravtryck på ett kassettfodral
En Kelvin -sondskanning av samma patronhölje med fingeravtrycket upptäckt. Kelvin -sonden klarar enkelt den runda ytan av patronhöljet.

Tillämpningen av den nya skannade Kelvin -sonden (SKP) fingeravtrycksteknik, som inte kommer i fysisk kontakt med fingeravtrycket och inte kräver användning av utvecklare, har potential att låta fingeravtryck registreras samtidigt som det lämnar intakt material som senare kan utsättas för till DNA -analys. En kriminaltekniskt användbar prototyp utvecklades vid Swansea University under 2010, i forskning som genererade stort intresse från det brittiska inrikeskontoret och ett antal olika polisstyrkor i Storbritannien, såväl som internationellt. Förhoppningen är att detta instrument så småningom kan tillverkas i tillräckligt stora mängder för att användas i stor utsträckning av kriminaltekniska team över hela världen.

Upptäckt av droganvändning

Sekret, hudoljor och döda celler i ett mänskligt fingeravtryck innehåller rester av olika kemikalier och deras metaboliter som finns i kroppen. Dessa kan upptäckas och användas för rättsmedicinska ändamål. Till exempel innehåller fingeravtryck från tobaksrökare spår av kotinin , en nikotinmetabolit ; de innehåller också spår av själva nikotinet. Försiktighet bör iakttas, eftersom dess närvaro kan orsakas av att fingret bara kommer i kontakt med en tobaksprodukt. Genom behandling av fingeravtrycket med guldnanopartiklar med bifogade kotinin antikroppar , och sedan därefter med ett fluorescerande medel fäst till kotinin antikroppar, blir fingeravtrycket av en rökare fluorescerande; icke-rökares fingeravtryck förblir mörka. Samma tillvägagångssätt, från och med 2010, testas för att identifiera tunga kaffedrickare , cannabisrökare och användare av olika andra droger.

Polisstyrkor databaser

Ett stadens fingeravtrycksidentifieringskontor

De flesta amerikanska brottsbekämpande myndigheter använder Wavelet Scalar Quantization (WSQ), ett wavelet -baserat system för effektiv lagring av komprimerade fingeravtrycksbilder med 500 pixlar per tum (ppi). WSQ utvecklades av FBI, Los Alamos National Lab och National Institute of Standards and Technology (NIST). För fingeravtryck som spelats in med 1000 ppi rumsupplösning använder brottsbekämpning (inklusive FBI) JPEG 2000 istället för WSQ.

Giltighet

Latent fingeravtrycksanalysprocess

Fingeravtryck som samlats in på en brottsplats eller på bevis från ett brott har använts inom rättsmedicin för att identifiera misstänkta, offer och andra personer som rörde vid en yta. Fingeravtrycksidentifiering framträdde som ett viktigt system inom polisbyråer i slutet av 1800 -talet, då det ersatte antropometriska mätningar som en mer tillförlitlig metod för att identifiera personer som har ett tidigare register, ofta under falskt namn, i ett kriminalregisterförråd. Fingeravtryck har tjänat alla regeringar över hela världen under de senaste 100 åren för att ge identifiering av kriminella. Fingeravtryck är det grundläggande verktyget i varje polismyndighet för identifiering av personer med kriminell historia.

Giltigheten av rättsmedicinska fingeravtrycksbevis har utmanats av akademiker, domare och media. I USA har fingeravtrycksgranskare inte utvecklat enhetliga standarder för identifiering av en individ baserad på matchande fingeravtryck. I vissa länder där fingeravtryck också används i brottsutredningar måste fingeravtrycksgranskare matcha ett antal identifieringspunkter innan en match accepteras. I England krävs 16 identifieringspunkter och i Frankrike 12 för att matcha två fingeravtryck och identifiera en individ. Poängräknningsmetoder har utmanats av vissa fingeravtrycksgranskare eftersom de enbart fokuserar på placeringen av särskilda egenskaper i fingeravtryck som ska matchas. Fingeravtrycksgranskare kan också upprätthålla doktrinen om en olikhet , som säger att om det finns en skillnad mellan två fingeravtryck är fingeravtrycken inte från samma finger. Dessutom har akademiker hävdat att felprocenten vid matchning av fingeravtryck inte har studerats tillräckligt. Och det har hävdats att fingeravtrycksbevis inte har någon säker statistisk grund. Forskning har undersökts om experter objektivt kan fokusera på funktionsinformation i fingeravtryck utan att vilseledas av främmande information, till exempel sammanhang.

Fingeravtryck kan teoretiskt förfalskas och planteras på brottsplatser.

Professionell certifiering

Fingeravtryck var grunden för den första rättsmedicinska yrkesorganisationen, International Association for Identification (IAI), 1915. Det första professionella certifieringsprogrammet för rättsmedicinska forskare inrättades 1977, IAI: s Certified Latent Print Examiner -program, som utfärdade certifikat till dem som uppfyller stränga kriterier och hade befogenhet att återkalla certifiering där en individs prestanda motiverade det. Andra rättsmedicinska discipliner har följt efter och etablerat egna certifieringsprogram.

Historia

Antiken och medeltiden

Fingeravtryck har hittats på gamla lertavlor , sälar och keramik. De har också hittats på väggarna i egyptiska gravar och på minoiska, grekiska och kinesiska i forntida Kina verifierade tjänstemän myndighetsdokument med sina fingeravtryck. År 200 f.Kr. användes fingeravtryck för att underteckna skriftliga kontrakt i Babylon . Fingeravtryck från 3D-skanningar av kilformade tabletter extraheras med GigaMesh Software Framework .

Med tillkomsten av siden och papper i Kina imponerade parterna i ett juridiskt kontrakt deras handavtryck på dokumentet. Någon gång före år 851 vittnade en arabisk handelsman i Kina, Abu Zayd Hasan, till att kinesiska köpmän använde fingeravtryck för att verifiera lån.

Även om forntida folk antagligen inte insåg att fingeravtryck på ett unikt sätt kunde identifiera individer, indikerar referenser från den babyloniska kungen Hammurabi (regerade 1792–1750 f.Kr.) att lagmyndigheter skulle ta fingeravtryck från personer som hade gripits. Under Kinas Qin -dynasti har register visat att tjänstemän tog handavtryck och fotavtryck samt fingeravtryck som bevis från en brottsplats. 650 noterade den kinesiska historikern Kia Kung-Yen att fingeravtryck kan användas som ett autentiseringsmedel. I sin Jami al-Tawarikh (Universal History) hänvisar den iranske läkaren Rashid-al-Din Hamadani (1247–1318) till den kinesiska praxisen att identifiera människor via sina fingeravtryck och kommenterar: "Erfarenheten visar att inga två individer har exakt samma fingrar . "

Europa på 1600- och 1700 -talen

Från slutet av 1500 -talet och framåt försökte europeiska akademiker inkludera fingeravtryck i vetenskapliga studier. Men troliga slutsatser kunde dras först från mitten av 1600-talet och framåt. År 1686 identifierade professorn i anatomi vid universitetet i Bologna Marcello Malpighi åsar, spiraler och öglor i fingeravtryck kvar på ytor. År 1788 var en tysk anatomist Johann Christoph Andreas Mayer den första europén som insåg att fingeravtryck var unika för varje individ. År 1880 föreslog Henry Faulds , baserat på sina studier, att fingeravtryck är unika för en människa.

1800 -talet

Nio fingeravtrycksmönster identifierade av Jan Evangelista Purkyně
Fingeravtryck tagna av William Herschel 1859/60
Fingeravtryck som används istället för signaturer på ett indiskt juridiskt dokument från 1952

År 1823 identifierade Jan Evangelista Purkyně nio fingeravtrycksmönster. De nio mönstren inkluderar tältbågen, öglan och snurren, som i dagens kriminalteknik betraktas som åsdetaljer. År 1840, efter mordet på Lord William Russell , skrev en provinsialläkare, Robert Blake Overton, till Scotland Yard och föreslog att man skulle leta efter fingeravtryck. 1853 studerade den tyske anatomisten Georg von Meissner (1829–1905) friktionsryggar och 1858 initierade Sir William James Herschel fingeravtryck i Indien. År 1877 införde han första gången användningen av fingeravtryck på kontrakt och handlingar för att förhindra avvisande av underskrifter i Hooghly nära Kolkata och han registrerade statspensionärers fingeravtryck för att förhindra att anhöriga samlar in pengar efter en pensionärs död.

År 1880 publicerade Henry Faulds , en skotsk kirurg på ett sjukhus i Tokyo, sin första uppsats om användbarheten av fingeravtryck för identifiering och föreslog en metod för att registrera dem med tryckfärg. När han återvände till Storbritannien 1886 erbjöd han konceptet till Metropolitan Police i London men det avfärdades vid den tiden. Fram till början av 1890 -talet kunde polisstyrkor i USA och på den europeiska kontinenten inte på ett tillförlitligt sätt identifiera brottslingar för att spåra deras brottsregister . Francis Galton publicerade en detaljerad statistisk modell för fingeravtrycksanalys och identifiering i sin bok 1892 Fingerprints . Han hade räknat ut att chansen för ett "falskt positivt" (två olika individer som har samma fingeravtryck) var cirka 1 av 64 miljarder. År 1892 skapade Juan Vucetich , en argentinsk chefspoliser , den första metoden för att registrera fingeravtryck från individer som finns i filen. Samma år hittades Francisca Rojas i ett hus med nackskador, medan hennes två söner hittades döda med halsen avskurna. Rojas anklagade en granne, men trots brutala förhör skulle denna granne inte erkänna brotten. Inspektör Alvarez, en kollega till Vucetich, gick till platsen och hittade ett blodigt tumme på en dörr. När det jämfördes med Rojas tryck, befanns det vara identiskt med hennes högra tumme. Hon erkände sedan mordet på sina söner. Detta var det första kända mordfallet som löstes med hjälp av fingeravtrycksanalys.

I Kolkata inrättades en fingeravtrycksbyrå 1897, efter att generalguvernörsrådet godkänt en kommittérapport om att fingeravtryck ska användas för klassificering av kriminalregister. Presidiet anställda Azizul Haque och Hem Chandra Bose har krediterats med den primära utvecklingen av ett fingeravtryck klassificeringssystem slutligen uppkallad efter sin handledare, Sir Edward Richard Henry .

1900 -talet

Den franska vetenskapsmannen Paul-Jean Coulier utvecklat en metod för att överföra latenta fingeravtryck på ytor till papper med användning av jod fuming. Det tillät London Scotland Yard att starta fingeravtryck av individer och identifiera brottslingar med hjälp av fingeravtryck 1901. Strax efter antog amerikanska polisavdelningar samma metod och fingeravtrycksidentifiering blev en vanlig praxis i USA. Scheffer -fallet 1902 är det första fallet med identifiering, gripande och fällande av en mördare baserat på fingeravtrycksbevis. Alphonse Bertillon identifierade tjuven och mördaren Scheffer, som tidigare hade arresterats och hans fingeravtryck lagts in några månader tidigare, från fingeravtrycken som hittades på ett glasbrott, efter en stöld i en tandläkares lägenhet där tandläkarens anställd hittades död. Det kunde bevisas i domstol att fingeravtrycken hade gjorts efter att utställningsfönstret bröts.

Identifiering av individer genom fingeravtryck för brottsbekämpning har ansetts vara väsentlig i USA sedan början av 1900 -talet. Kroppsidentifiering med fingeravtryck har också varit värdefullt i efterdyningarna av naturkatastrofer och antropogena faror . I USA hanterar FBI ett fingeravtrycksidentifieringssystem och en databas som kallas Integrated Automated Fingerprint Identification System (IAFIS), som för närvarande innehåller fingeravtryck och kriminalregister för över 51 miljoner brottsregister och över 1,5 miljoner civila (icke-kriminella) fingeravtrycksposter. OBIM , tidigare US VISIT, har det största förvaret av biometriska identifierare i den amerikanska regeringen med över 260 miljoner individuella identiteter. När det distribuerades 2004 lagrade detta förråd, känt som Automated Biometric Identification System (IDENT), biometriska data i form av tvåfingersposter. Mellan 2005 och 2009 övergick DHS till en rekordstandard med tio utskrifter för att skapa interoperabilitet med IAFIS.

Kvinnliga tjänstemän vid Los Angeles polisavdelning fingeravtrycks och fotograferas 1928

År 1910 etablerade Edmond Locard det första kriminaltekniska laboratoriet i Frankrike. Kriminella kan använda handskar för att undvika att lämna fingeravtryck. Handskarna själva kan dock lämna uttryck som är lika unika som mänskliga fingeravtryck. Efter att ha samlat handsktryck kan brottsbekämpningen matcha dem med handskar som de har samlat in som bevis eller på tryck som samlats in på andra brottsplatser. I många jurisdiktioner kan handlingen att bära handskar själv när man begår ett brott åtalas som ett brott .

Användning av fingeravtryck i skolor

Den icke-statliga organisationen (NGO) Privacy International gjorde 2002 ett varnande meddelande om att tiotusentals brittiska skolbarn fick fingeravtryck av skolor, ofta utan deras föräldrars vetskap eller medgivande. Samma år uppskattade leverantören Micro Librarian Systems , som använder en teknik som liknar den som används i amerikanska fängelser och den tyska militären, att 350 skolor i hela Storbritannien använde sådana system för att ersätta bibliotekskort. År 2007 uppskattades det att 3500 skolor använde sådana system. Enligt Förenade kungarikets dataskyddslag behöver skolor i Storbritannien inte be föräldrarnas medgivande för att sådana metoder ska kunna äga rum. Föräldrar som är emot fingeravtryck får endast lämna enskilda klagomål mot skolor. Som svar på ett klagomål som de fortsätter att följa, uttryckte Europeiska kommissionen 2010 "betydande oro" över proportionaliteten och nödvändigheten av praxis och bristen på rättslig prövning, vilket indikerar att praxisen kan bryta mot EU: s dataskyddsdirektiv.

I mars 2007 övervägde den brittiska regeringen fingeravtryck av alla barn i åldrarna 11 till 15 år och lägger till utskrifterna i en regeringsdatabas som en del av ett nytt pass- och ID -kortprogram och avböjer motstånd mot integritetshänsyn. Alla fingeravtryck som skulle tas skulle krysskontrolleras mot utskrifter från 900 000 olösta brott. Shadow Home -sekreteraren David Davis kallade planen "olycksbådande". Den liberaldemokratiske inrikes talesperson Nick Clegg kritiserade "beslutsamheten att bygga en övervakningsstat bakom det brittiska folkets rygg". Storbritanniens minister för juniorutbildning Lord Adonis försvarade skolans användning av fingeravtryck, för att spåra skolbesök samt tillgång till skolmåltider och bibliotek , och försäkrade House of Lords om att barnens fingeravtryck hade tagits med samtycke från föräldrarna och skulle förstörs när barn lämnat skolan. En tidig motion som uppmanade den brittiska regeringen att genomföra ett fullständigt och öppet samråd med intressenter om användningen av biometri i skolor, garanterade 85 parlamentsledamöters stöd (Early Day Motion 686). Efter inrättandet i Storbritannien av en konservativ och liberaldemokratisk koalitionsregering i maj 2010, skrotades det brittiska ID -kortsystemet.

Allvarliga oro över säkerhetsimplikationerna av att använda konventionella biometriska mallar i skolor har väckts av ett antal ledande IT -säkerhetsexperter, varav en har uttryckt åsikten att "det är helt för tidigt att börja använda" konventionell biometri "i skolor". Leverantörerna av biometriska system hävdar att deras produkter ger fördelar för skolor som förbättrad läsfärdighet, minskade väntetider i luncher och ökade intäkter. De citerar inte oberoende forskning för att stödja denna uppfattning. En utbildningsspecialist skrev 2007: "Jag har inte kunnat hitta en enda publicerad forskning som tyder på att användning av biometri i skolor främjar hälsosam kost eller förbättrar läsfärdigheter bland barn ... Det finns absolut inga bevis för sådana påståenden ".

Den Ottawa polisen i Kanada har meddelat föräldrar som fruktar att deras barn kan kidnappas att fingeravtryck sina barn.

Frånvaro eller stympning av fingeravtryck

Ett mycket sällsynt medicinskt tillstånd, adermatoglyphia , kännetecknas av frånvaron av fingeravtryck. Berörda personer har helt släta fingertoppar, handflator, tår och sulor, men inga andra medicinska tecken eller symtom. En studie från 2011 indikerade att adermatoglyphia orsakas av felaktigt uttryck av proteinet SMARCAD1 . Tillståndet har kallats immigrationsfördröjningssjukdom av forskarna som beskriver det, eftersom den medfödda bristen på fingeravtryck orsakar förseningar när drabbade försöker bevisa sin identitet medan de reser. Endast fem familjer med detta tillstånd hade beskrivits från 2011.

Personer med Naegeli – Franceschetti – Jadassohn syndrom och dermatopathia pigmentosa reticularis , som båda är former av ektodermal dysplasi , har inte heller några fingeravtryck. Båda dessa sällsynta genetiska syndrom ger också andra tecken och symtom, till exempel tunt, sprött hår.

Kriminella Alvin Karpis fick avlägsna sina fingeravtryck kirurgiskt 1933

Anticancermedicinen capecitabin kan orsaka förlust av fingeravtryck. Svullnad av fingrarna, till exempel den som orsakas av bi -stick , kommer i vissa fall att orsaka tillfälligt försvinnande av fingeravtryck, även om de kommer tillbaka när svullnaden avtar.

Eftersom hudens elasticitet minskar med åldern har många äldre medborgare fingeravtryck som är svåra att fånga. Åsarna blir tjockare; höjden mellan toppen av åsen och botten av furen blir smal, så det är mindre framträdande.

Fingeravtryck kan raderas permanent och detta kan eventuellt användas av kriminella för att minska risken för fällande dom. Radering kan uppnås på olika sätt, inklusive att helt enkelt bränna fingertopparna, använda syror och avancerade tekniker som plastikkirurgi . John Dillinger brände fingrarna med syra, men utskrifter tagna under ett tidigare gripande och vid döden uppvisade fortfarande nästan fullständig relation till varandra.

Verifiering av fingeravtryck

Ås slut
Bifurkation
Kort ås (prick)

Fingeravtryck kan fångas som grafiska ås- och dalmönster. På grund av deras unika och beständighet framträdde fingeravtryck som den mest använda biometriska identifieraren på 2000 -talet. Automatiserade fingeravtrycksverifieringssystem utvecklades för att tillgodose brottsbekämpningens behov och deras användning blev mer utbredd i civila applikationer. Trots att den distribuerades i större utsträckning förblev tillförlitlig automatiserad fingeravtrycksverifiering en utmaning och forskades omfattande i samband med mönsterigenkänning och bildbehandling . Det unika med ett fingeravtryck kan fastställas genom det övergripande mönstret av åsar och dalar, eller de logiska åsavbrott som kallas minutiae. På 2000 -talet ansågs detaljerna vara den mest diskriminerande och tillförlitliga egenskapen för ett fingeravtryck. Därför blev igenkänningen av detaljerade funktioner den vanligaste grunden för automatiserad fingeravtrycksverifiering. De mest använda minutiae -funktionerna som användes för automatiserad fingeravtrycksverifiering var åsänden och åsfördelningen.

Mönster

De tre grundläggande mönstren för fingeravtrycksryggar är bågen, öglan och virveln:

  • båge: åsarna går in från ena sidan av fingret, stiger i mitten och bildar en båge och lämnar sedan den andra sidan av fingret.
  • loop: åsarna kommer in från ena sidan av ett finger, bildar en kurva och går sedan ut på samma sida.
  • whorl: Åsar bildas cirkulärt runt en central punkt på fingret.

Forskare har funnit att familjemedlemmar ofta delar samma allmänna fingeravtrycksmönster, vilket leder till tron ​​att dessa mönster är ärvda .

Minutiae funktioner

Funktioner hos fingeravtrycksryggar, kallade minutiae , inkluderar:

  • åsavslutning: En ås abrupta ände
  • bifurcation: En enda ås som delar sig i två
  • kort eller oberoende ås: En ås som börjar, färdas en kort sträcka och sedan slutar
  • ö eller prick: En enda liten ås inuti en kort ås eller ås som inte är ansluten till alla andra åsar
  • sjö- eller åsindeslutning: En enda ås som bifurkerar och återförenas kort därefter för att fortsätta som en enda ås
  • spur: En bifurcation med en kort ås som förgrenar sig från en längre ås
  • bro eller crossover: En kort ås som löper mellan två parallella åsar
  • delta: Ett Y-format åsmöte
  • kärna: En cirkel i åsmönstret
Fingerprints Minutiae Patterns Representation.jpg

Fingeravtryckssensorer

En fingeravtryckssensor är en elektronisk anordning som används för att infånga en digital bild av fingeravtrycksmönstret. Den tagna bilden kallas en live scan. Denna live -skanning bearbetas digitalt för att skapa en biometrisk mall (en samling extraherade funktioner ) som lagras och används för matchning. Många tekniker har använts, inklusive optisk , kapacitiv , RF , termisk, piezoresistiv , ultraljud , piezoelektrisk och MEMS .

  • Optiska skannrar tar en visuell bild av fingeravtrycket med en digitalkamera.
  • Kapacitiva eller CMOS -skannrar använder kondensatorer och därmed elektrisk ström för att bilda en bild av fingeravtrycket.
  • Ultraljudsfingeravtrycksskannrar använder högfrekventa ljudvågor för att tränga igenom det epidermala (yttre) lagret av huden.
  • Termiska skannrar känner av temperaturskillnaderna på kontaktytan, mellan fingeravtrycksryggar och dalar.

Konsumentelektronik inloggningsautentisering

Fingeravtryckssensorn för en Lenovo ThinkPad T440p, släpptes 2013

Sedan 2000 har elektroniska fingeravtrycksläsare introducerats som säkerhetsapplikationer för konsumentelektronik . Fingeravtryckssensorer kan användas för inloggning autentisering och identifiering av datoranvändare. Några mindre sofistikerade sensorer har dock upptäckts vara sårbara för ganska enkla bedrägerimetoder, till exempel falska fingeravtryck gjutna i geler . År 2006 fick fingeravtryckssensorer popularitet på marknaden för bärbara datorer . Inbyggda sensorer i bärbara datorer, som ThinkPads , VAIO , HP Pavilion och EliteBook- bärbara datorer, och andra fungerar också som rörelsedetektorer för dokumentrullning, som rullningshjulet .

Två av de första smarttelefontillverkarna som integrerade fingeravtrycksigenkänning i sina telefoner var Motorola med Atrix 4G 2011 och Apple med iPhone 5S den 10 september 2013. En månad efter lanserade HTC One Max , som också innehöll fingeravtrycksigenkänning. I april 2014 släppte Samsung Galaxy S5 , som integrerade en fingeravtryckssensor på hemknappen.

Efter lanseringen av iPhone 5S -modellen meddelade en grupp tyska hackare den 21 september 2013 att de hade kringgått Apples nya Touch ID -fingeravtryckssensor genom att fotografera ett fingeravtryck från en glasyta och använda den tagna bilden som verifiering. Talsmannen för gruppen uttalade: "Vi hoppas att detta äntligen kommer att vila illusionerna som människor har om fingeravtrycksbiometri. Det är helt enkelt dumt att använda något som du inte kan ändra och som du lämnar överallt varje dag som en säkerhetstecken." I september 2015 inkluderade Apple en fingeravtrycksskanner i iPhone -hemknappen med iPhone 6s . Användningen av Touch ID -fingeravtrycksskannern var valfri och kan konfigureras för att låsa upp skärmen eller betala för mobilappsköp . Sedan december 2015 har billigare smartphones med fingeravtrycksigenkänning släppts, till exempel UMI -mässan på $ 100. Samsung introducerade fingeravtryckssensorer till sina smartphones i mellanklass A-serien 2014.

År 2017 använde Hewlett Packard , Asus , Huawei , Lenovo och Apple fingeravtrycksläsare i sina bärbara datorer. Synaptics säger att SecurePad -sensorn nu är tillgänglig för OEM -tillverkare att börja bygga in i sina bärbara datorer. År 2018 avslöjade Synaptics att deras fingeravtryckssensorer i displayen skulle finnas på den nya Vivo X21 UD-smarttelefonen. Detta var den första massproducerade fingeravtryckssensorn som integrerades i hela pekskärmen, snarare än som en separat sensor.

Video

Videor har blivit ett uttalat sätt att identifiera information. Det finns funktioner i videor som tittar på hur intensiva vissa delar av en ram jämförs med andra som hjälper till med identifiering.

Algoritmer

Matchande algoritmer används för att jämföra tidigare lagrade mallar för fingeravtryck mot kandidatfingeravtryck för autentiseringsändamål . För att göra detta måste antingen originalbilden jämföras direkt med kandidatbilden eller så måste vissa funktioner jämföras.

Förbehandling

Förbehandling förbättrar bildkvaliteten genom att filtrera och ta bort främmande brus. Den minutiae-baserade algoritmen är endast effektiv med 8-bitars gråskaliga fingeravtrycksbilder. En anledning till detta är att en 8-bitars grå fingeravtrycksbild är en grundläggande bas när man konverterar bilden till en 1-bitars bild med värde 1 för åsar och värde 0 för fåror. Denna process möjliggör förbättrad kantdetektering så att fingeravtrycket avslöjas i hög kontrast, med åsarna markerade i svart och fårorna i vitt. För att ytterligare optimera inmatningsbildens kvalitet krävs ytterligare två steg: minutiae -extraktion och borttagning av falska minutiae. Extraktionen av minutiae utförs genom att tillämpa en algoritm för gallring av åsen som tar bort överflödiga pixlar av åsar. Som ett resultat är de tunnade åsarna på fingeravtrycksbilden markerade med ett unikt ID för att underlätta ledningen av ytterligare operationer. Efter extraheringen av minutiae utförs borttagningen av falska minutiae. Bristen på mängden bläck och tvärbindningen bland åsarna kan orsaka falska detaljer som ledde till felaktigheter i fingeravtrycksigenkänningsprocessen.

Mönsterbaserade (eller bildbaserade) algoritmer

Mönsterbaserade algoritmer jämför de grundläggande fingeravtrycksmönstren (båge, virvel och slinga) mellan en tidigare lagrad mall och ett kandidatfingeravtryck. Detta kräver att bilderna kan justeras i samma riktning. För att göra detta hittar algoritmen en central punkt i fingeravtrycksbilden och centrerar på den. I en mönsterbaserad algoritm innehåller mallen typ, storlek och orientering av mönster inom den inriktade fingeravtrycksbilden. Kandidatens fingeravtrycksbild jämförs grafiskt med mallen för att bestämma i vilken grad de matchar.

I andra arter

Vissa andra djur har utvecklat sina egna unika tryck, särskilt de vars livsstil innebär att klättra eller ta tag i våta föremål; dessa inkluderar många primater , såsom gorillor och schimpanser, australiensiska koalor och vattenlevande däggdjursarter som den nordamerikanska fiskaren . Enligt en studie, även med ett elektronmikroskop, kan det vara ganska svårt att skilja mellan fingeravtryck av en koala och en människa.

I fiktion

Mark Twain

Mark Twains memoarer Life on the Mississippi (1883), främst känd för sin redogörelse för författarens tid på floden, berättar också om delar av hans senare liv och innehåller långa berättelser och historier som påstås ha berättats för honom. Bland dem finns en inblandad, melodramatisk berättelse om ett mord där mördaren identifieras med ett tumavtryck. Twains roman Pudd'nhead Wilson , publicerad 1893, innehåller ett rättssalsdrama som aktiverar fingeravtrycksidentifiering.

Kriminalroman

Användningen av fingeravtryck i kriminallitteratur har naturligtvis hållit jämna steg med dess användning vid upptäckt i verkligheten. Sir Arthur Conan Doyle skrev en novell om hans berömda släkting Sherlock Holmes som har ett fingeravtryck: " The Norwood Builder " är en novell från 1903 som utspelades 1894 och involverar upptäckten av ett blodigt fingeravtryck som hjälper Holmes att avslöja den verkliga kriminella och fria hans klient.

Den brittiske detektivförfattaren R. Austin Freemans första Thorndyke-roman The Red Thumb-Mark publicerades 1907 och har ett blodigt fingeravtryck kvar på ett papper tillsammans med ett paket med diamanter inuti ett kassaskåp. Dessa blir centrum för en medicinsk-juridisk utredning som leds av doktor Thorndyke , som försvarar den anklagade vars fingeravtryck matchar det på pappret, efter att diamanterna har stulits.

Film och tv

I tv -serien Bonanza (1959–1973) använder den kinesiska karaktären Hop Sing sina kunskaper om fingeravtryck för att befria Little Joe från en mordanklagelse.

Filmen Men in Black från 1997 krävde att Agent J tog bort sina tio fingeravtryck genom att lägga händerna på en metallboll, en handling som MIB ansåg nödvändig för att ta bort identiteten på dess agenter.

I science fiction -filmen Cold Souls 2009 bär en mula som smugglar själar latexfingeravtryck för att frustrera flygplatsens säkerhetsterminaler. Hon kan ändra sin identitet genom att helt enkelt ändra hennes peruk- och latexfingeravtryck.

Se även

Referenser

externa länkar


Allmän

Fel och bekymmer

Vetenskap och statistik