Identificación de huellas dactilares

La identificación de huellas dactilares es un método de identificación basado en los diferentes patrones de los dedos humanos, que son únicos para cada persona. Es el método más popular para captar los datos de una persona y es la forma más fácil y cómoda de identificarla. Una de las ventajas del método de identificación de huellas dactilares es que el patrón de la huella dactilar permanece inalterado durante toda la vida de una persona, lo que lo convierte en un método infalible de identificación humana. El estudio de la identificación de huellas dactilares es la dactiloscopia.

Definición de huellas dactilares:

La superficie de la piel de un dedo humano está formada por un patrón de líneas oscuras de crestas y líneas blancas o valles entre ellas. La estructura de las crestas cambia en los puntos conocidos como puntos característicos y pueden ser bifurcados o de corta longitud o dos crestas pueden terminar en un solo punto. Estos detalles o patrones son únicos en cada ser humano. El flujo de estas crestas, sus características, los intrincados detalles de las crestas y su secuencia son los que definen la información para la identificación de las huellas dactilares.

A continuación se muestran diferentes patrones de cresta:

Las plantillas de huellas dactilares pueden dividirse en 3 grupos, como se muestra a continuación

• Arcos: Las crestas entran y salen por los mismos lados

• Anillos: Las crestas entran por un lado y salen por otro

• Borlotti: Consiste en círculos o una mezcla de motivos.

Obtención de huellas dactilares:

Hay dos formas de obtener huellas latentes o dactilares

• Utilizando métodos químicos: Rociar la superficie con polvo negro puede revelar los patrones de las huellas dactilares, que luego se pueden eliminar con cinta adhesiva transparente. Se pueden utilizar varios productos químicos, como el cianoacrilato (que puede desarrollar huellas dactilares en diversos objetos), la ninhidrina (que se une a los aminoácidos de las huellas dactilares, produciendo un color azul o morado). Además, el polvo magnético puede utilizarse para revelar las huellas dactilares y funciona en superficies brillantes o en bolsas o recipientes de plástico.

• Utilización del método de identificación automática: Las imágenes de las huellas dactilares pueden adquirirse con diferentes sensores. Algunos ejemplos son los sensores capacitivos que obtienen el valor del píxel en función de la capacidad de los rasgos de la huella dactilar, ya que cada carácter, como la cresta del dedo, tiene una capacidad diferente, los sensores ópticos que utilizan prismas para detectar un cambio en la reflectancia de la luz de cada rasgo, y los escáneres térmicos que miden la diferencia de temperatura en el tiempo para crear una imagen digital.

Proceso de identificación de huellas dactilares:

Básicamente, la tecnología de imagen digital se utiliza para adquirir, almacenar y analizar los datos de las huellas dactilares.

• Adquisición de imágenes: Como se ha explicado anteriormente, se pueden utilizar varios sensores para obtener imágenes de huellas digitales. El escáner de huellas dactilares consiste en un escáner óptico o un escáner capacitivo. El escáner óptico consiste en un dispositivo de carga acoplada compuesto por diodos sensibles a la luz que emiten señales eléctricas cuando se retiran. Los pequeños puntos que representan la luz que incide sobre el punto se registran como píxeles y el conjunto de píxeles como imagen. Cuando colocamos el dedo sobre una placa de cristal o un monitor, la cámara hace la foto iluminando las crestas del dedo.

La imagen de la izquierda muestra toda la estructura de adquisición de huellas dactilares mediante un escáner óptico, mientras que la imagen de la derecha es un ejemplo en tiempo real del sistema.

Almacenamiento de imágenesla imagen capturada se procesa mediante técnicas de procesamiento digital de imágenes, como se explica a continuación:

• Segmentación de imágenesla imagen adquirida tiende a contener rasgos no deseados junto con los relevantes. Para eliminarlas, se realiza un umbral basado en la varianza de cada píxel de la imagen. Los píxeles con una intensidad (valor de nivel de gris) superior al umbral se tienen en cuenta, mientras que los que tienen una intensidad inferior al umbral se eliminan.
• Normalización de la imagen: Cada píxel de la imagen tiene una media-varianza diferente. Por ello, para obtener un patrón uniforme, se realiza una normalización para que los píxeles de la imagen se encuentren dentro de la gama de valores de gris deseada.
• Orientación de la imagen: Define la formación de la imagen en función de la orientación de la cresta en cada punto. Se obtiene calculando el gradiente de cada píxel en las direcciones x e y y, a continuación, calculando la orientación promediando el vector ortogonal al gradiente.
• Construcción de imágenes de frecuencia: Se realiza para determinar la frecuencia local (tasa de aparición) de las crestas. Se hace proyectando los valores de gris de cada píxel a lo largo de la dirección perpendicular a la orientación de las crestas y calculando el número de píxeles entre los mínimos consecutivos de la forma de onda, que corresponden a las crestas. Otra forma es utilizar la técnica de la transformada de Fourier.
• Filtrado de imágenes: Esto se hace para eliminar el ruido no deseado. Se utiliza un filtro de Gabor o un filtro de Butterworth. Un método básico consiste en convulsionar la imagen con el filtro.
• Binarización de imágenes A continuación, la imagen filtrada se convierte en una imagen binaria mediante la técnica del umbral para mejorar el contraste. Se basa en el umbral global, es decir, el valor del píxel que está por encima del umbral se fija en 1 y el valor del píxel que está por debajo se fija en 0.
• Adelgazamiento de la imagen: Se realiza para eliminar los píxeles del primer plano hasta un píxel de ancho. Preserva la conectividad de la cresta.

Análisis de imágenesla extracción de los detalles de los puntos característicos de la imagen procesada y su comparación con las plantillas de imágenes ya almacenadas en la base de datos. La extracción de los puntos característicos se realiza calculando el número de cruce o la mitad de la suma de las diferencias entre pares de píxeles en una vecindad de ocho conexiones (ocho conexiones significa un píxel rodeado por ocho píxeles). El número de cruce proporciona una identificación única para cada rasgo de la huella dactilar.

La imagen capturada y los detalles extraídos se comparan entonces con los detalles existentes en las bases de datos, que pueden ser registros de huellas dactilares o de manos, para obtener una coincidencia y, si las imágenes o los detalles coinciden, se identifica a la persona. El sistema proporciona una lista de las imágenes de huellas dactilares que más se aproximan a la base de datos de huellas dactilares y los resultados se comprueban para determinar si se ha realizado la identificación.

Ventajas de la identificación por huella dactilar:

• Es muy preciso
• Es único y nunca puede ser igual para dos personas.
• Es la técnica más barata.
• Es fácil de usar
• Uso de un pequeño espacio de almacenamiento

Aplicaciones de la identificación de huellas dactilares:

• Para identificar a los delincuentes en las escenas del crimen. Fue una de las principales razones para que el FBI desarrollara esta tecnología en Estados Unidos.
• Identificar a los miembros de una organización. Ayuda a mejorar la seguridad para que sólo las personas autentificadas puedan entrar en la zona protegida y no otros miembros.
• En las tiendas de comestibles para reconocer y facturar automáticamente la tarjeta de crédito o débito de un usuario registrado.

Crédito de la foto:

Esta es una breve idea sobre la identificación de huellas dactilares. Cualquier otra contribución, como detalles sobre técnicas de procesamiento o diseños eléctricos y electrónicos, es bienvenida.