AFIS-Papillon - pierwszy automatyczny system identyfikacji daktyloskopijnej w Polsce

Z CAŁEGO KRAJU

PROBLEMY KRYMINALISTYKI 218

61

AFIS-Papillon - pierwszy automatyczny

system identyfikacji daktyloskopijnej w Polsce

Elementami wyposażenia sieci są: - karty sieciowe w każdym kompu­ terze i HUB.

Urządzenia peryferyjne: - drukarka HP-Laser Jet-5,

- dwóch stacji roboczych - Pentium 166, 16 MB RAM, Monitory 17",

-jedna stacja robocza ma HDD-120 MB oraz streamer DAT.

- skaner HP-Scan Jet 4c,

- kamera cyfrowa i Live Scanner Papillon podłączone do karty Frame grabber.

Urządzenia zabezpieczające: - stabilizator APC-Line-R, - UPS APC z PowerSCHUTE. Na serwerze zainstalowany jest sy­ stem operacyjny Linux, wersja 2.0.26 i emulator NetWare MARS. Wprowa­ dzenie do bazy danych odcisków z daktylogramu i śladów linii papilarnych odbywa się w trzech etapach:

I - roboczy, zapis obrazu ze skane­ ra lub kamery,

II - obróbka obrazu z dekodowa­ niem odbitki palca lub śladu,

III - wprowadzenie przygotowane­ go obrazu do bazy danych.

Pierwszy etap odbywa się na stano­ wisku, do którego podłączone są: ska­ ner i kamera, pozostałe etapy można Ryc. 1. Dwa stanowiska uni­ wersalne systemu AFIS-Pa­ pillon

Fig. 1. Two wrMtilc shitions tf

AriS-PapilloHSi/slcni Najczęściej ujawnionymi śladami

kryminalistycznymi na miejscu zda­ rzenia są ślady linii papilarnych (około 50%). Ślady te były wykorzystywane dotychczas w ekspertyzach daktylo- skopijnych mających na celu porów­ nanie śladu dowodowego z odciskami zawężonej grupy osob podejrzanych o popełnienie przestępstwa oraz pod­ czas przeszukiwania zbiorów śladów N.N. Wszelkie próby wykrycia spraw­ cy przestępstwa na podstawie pozo­ stawionego przez niego śladu linii pa­ pilarnych na miejscu zdarzenia, przy obecnym systemie identyfikacji, były w zasadzie pozbawione szans.

Nową jakość w rozwiązywaniu wspomnianego problemu dają auto­ matyczne systemy identyfikacji dakty­ loskopijnej AFIS (Automated Finger- print Identification System). Mając na uwadze powyższe, jak również ogra­ niczenia etatowe, przygraniczne poło­ żenie województwa, rosnącą przestę­ pczość, w Komendzie Wojewódzkiej Policji w Elblągu w 1996 roku postano­ wiono uruchomić w laboratorium kryminalistycznym system automaty­ cznej identyfikacji daktyloskopijnej palców. Analiza dostępnej literatury na temat AFIS wykazała, że liczącymi się na świecie systemami są PRINTRAK (USA), MORPHO (Francja), NEC (Ja­ ponia), COGENT (USA), RECO- DERM (Węgry), PAPILLON (Rosja).

Kierując się zasobami finansowymi województwa, jak również możliwo­ ścią przetestowania systemu w KWP Elbląg oraz śledzeniem jego stałej pra­ cy i osiągnięć w Kaliningradzie, podję­ to decyzję zakupu AFIS firmy rosyj­ skiej PAPILLON, wersja 5.5.

Dodatkowymi elementami wpływa­ jącymi na taką decyzję były:

- po pierwsze fakt, że firma AFIS- Papillon istnieje na rynku rosyjskim od roku 1991 i do połowy 1997 roku w Rosji, Mongolii, Kazachstanie zainsta­

lowała 180 stanowisk, w wyniku czego uzyskano ponad 10 tys. pozytywnych rezultatów pozwalających ustalić sprawców przestępstw, przy wykorzy­ staniu bazy 1 min wprowadzonych kart daktyloskopijnych i ponad 100 tysięcy śladów z miejsc przestępstw,

- po drugie - czołowy konstruktor systemu AFIS-Papillon Władimir Bi- czigow posiada certyfikat członkowski International Association for Identifica­ tion w USA.

Zakupiony system Papillon, jako pierwszy w Polsce system AFIS, zo­

stał uruchomiony w dniu 15 marca 1997 roku w Laboratorium Kryminali­ stycznym w KWP w Elblągu (ryc. 1).

Składa się on z:

- serwera - Pentium 166, 32 MB

RAM, HDD-2GB-SCSI, 1GB-EIDE, CD-CHANGER 7-płytowy CD-RE- CORDER, Monitor 14",

wykonać na dowolnej stacji. Zabezpie­ czenie danych dokonywane jest na taśmie strimera i po zebraniu odpo­ wiedniej liczby danych (około 3500 kart) przenosi się na CD-ROM. Dane zabezpieczone na CD-ROM zainsta­ lowane są na CD-CHANGER jako ba­ za danych.

Znajdujące się w Laboratorium Kryminalistycznym KWP w Elblągu

Scx: pT|oj Entry qnery Scx: I © | ERSD-998/97_ Card nunber: 00/00/00 100/00/00 Entry qucry

Query for scannlng TenPrintCard

F6-L1terał t-ttext field t-Ust fiel< FlO-Łclt

Query for latent scannlng dwa stanowiska robocze spełniają na­ stępujące zadania:

Stanowisko B wyposażone w ska­ ner planszowy, kamerę cyfrową, Live Scanner Papillon:

- zapis danych alfanumerycznych karty,

- zapis danych alfanumerycznych śladu,

- kodowanie odcisków linii papilar­ nych z kart daktyloskopijnych wprowa­ dzonych za pomocą skanera planszo­ wego lub Live Scanner Papillon,

- kodowanie śladów linii papilar­ nych wprowadzonych skanerem plan­ szowym lub kamerą cyfrową,

- kontrola jakości z ewentualnym dekodowaniem przez operatora,

- zapis kodów i obrazu w pamięci systemu,

- wyszukiwanie w bazie danych wg schematu: karta-karta, ślad-karta, kar- ta-ślad, ślad-ślad,

- weryfikacja wyniku w spisie kan­ dydatów,

-wydruk karty informacyjnej,

- wydruk tablicy poglądowej. Stanowisko A - te same zadania, jak stanowisko B, po wykonaniu na nim skanowania karty, śladu lub wpro­ wadzeniu śladu kamerą cyfrową.

W AFIS-Papillon 5,5 można wpro­ wadzić 25 000 kart daktyloskopijnych i 5000 śladów linii papilarnych z możli­ wością rozszerzenia.

Po zapisie takich danych jak: - nr kolejny karty, - dane personalne, - data urodzenia, - miejsce urodzenia, - miejsce zamieszkania, - data daktyloskopowania, -jednostka Policji, - osoba daktyloskopująca, - data zatrzymania, - miejsce zatrzymania, - dotychczasowa karalność, - znaki szczególne, - uwagi (ryc. 2)

karty daktyloskopijne są skanowane na skanerze planszowym i poszcze­ gólne odciski palców, po automatycz­ nym wyznaczeniu minucji (początku, zakończenia, złączenia, rozwidlenia), stref złej jakości, centrum wzoru i delt oraz ewentualnym manualnym popra­ wieniu koordynat, zatwierdzane są przez operatora i przekazywane do bazy danych (ryc. 3). W ciągu 8-go- dzinnej pracy operator może wprowa­ dzić 100 kart. Stopień ingerencji ope­ ratora mający wpływ bezpośrednio na czas wkodowania karty, zależy głów­

nie od jej jakości. Karty znajdujące się w wojewódzkim zbiorze kart daktylo­ skopijnych, wg naszej oceny, w 20- 25% przedstawiają niską jakość mi­ mo, że spełniają kryteria jakościowe tradycyjnej formuły dziesięciopalco- wej. Rozwiązaniem tego problemu by­ łoby wprowadzenie beztuszowego daktyloskopowania za pomocą Live Scannera. Rysunek linii papilarnych palców przetoczonych po pokrytym elastyczną substancją pryzmacie ska­ nera (ryc. 4), może być wydrukowany na karcie daktyloskopijnej lub wprowa­ dzony bezpośrednio do pamięci syste­ mu. Jakość odcisków palców w porów­ naniu z tradycyjną metodą jest dużo

Ryc. 4. Live Scanner - pobieranie odbitek palców Fig. 4. Live Scanner-fingerprinting

Ryc. 2. Dane alfanumeryczne karty daktyloskopijnej Fig. 2. Alphanitnierical data of IcH/ninl Crinefile nunber: Police agcncy: Crine klnd: Crine datę: Crlne nanner: Crine place: Latent place: Folicenan: Exanination nunber: Exanlnatlon datę: Expcrt nane: Ho te: TTcard nunber Ust nane: First nane: Hiddlc nane: Dato of birth: Blrtb-place: Resldence of person: Datę fIngerprinted: Police agcncy:

Ryc. 3. Odbitka palca z określonym typem wzo­ ru i wyznaczonymi de­

ltami, centrami wzoru oraz koordynatami Fig. 3. Fingerprint niark willi delennined patiem type and inarked deltas, patiem centresand coordi- nates 100/00/00

I

r

r

r

n

~

Bate of person detentionr

Place of person detention: Crlninai record:

Sears, narks, tattoos: Ho te:

F3-Hask Fd-Sex

Z CAŁEGO

KRAJU

mnnmmiimmsmmcm

puterem, drukarką, monitorem, kame­ rą cyfrową, modemem lub sztywnym łączem sieci PSTD (Policyjna Sieć Transmisji Danych) może stanowić zdalną stację roboczą w każdej k.r.p. i po kompresji WSQ odcisków wykona­ nych tą metodą oraz zdjęcia osoby

wyższa, a dodatkowo na ekranie mo­ nitora można natychmiast zobaczyć efekt daktyloskopowania z procento­ wym wskaźnikiem powierzchni pra­

widłowo zdaktyloskopowanej oraz z

oznaczeniem stref niskiej jakości, któ­ re nie są uwzględnione przy kodowa­ niu (ryc. 5, 6).

(Zarządzenie nr 5/96 KGP), ponieważ przy wstępnej analizie część minucji na starych kartach zostaje zakwalifi­ kowana, z uwagi na napisy (lewa ręka i prawa ręka), do strefy niskiej jakości, co średnio „kradnie" około 20 cech z każdego wielkiego palca.

podejrzanej (ryc. 7) przekazuje się je bezpośrednio do bazy danych - syste­ mu.

Do bazy danych na dzień 15 marca 1997 roku wprowadzono 4551 kart daktyloskopijnych starego typu. Wy­ musza to konieczność natychmiasto­ wego przejścia na karty nowego typu

Ryc. 8. Dane alfanumeryczne zabezpieczonego śladu linii papilarnych Fig. 8. Alplianumencal dala ofsccuredfnigcrpriiit mark

W chwili obecnej, z uwagi na ogra­ niczone możliwości finansowe, labo­ ratorium kryminalistyczne dysponuje

jednym Live Scanner Papillon zamon­ towanym bardziej w celach demo­ nstracyjnych niż do pracy w sieci. Ma­ ksymalne wykorzystanie systemu mo­ głoby nastąpić w przypadku zamonto­

wania opisanego wyżej skanera i ka­ mery w każdej k r.p. województwa. Umożliwiłoby to wzrost jakości kart daktyloskopijnych oraz szybkie wpro­ wadzenie śladów osób daktyloskopo- wanych do istniejącej bazy danych. Wkodowanie siadu linii papilarnych

Ryc. 7. Wykorzystanie AFIS-Papillon do rejestracji i przesyłania fotografii prze­ stępcy

Fig. 7. Uscof AFIS-Papillon for rccordmgand transnntting uf criniinaPsphotograph

i??

BO

gaj

Mi®

fes

©El

icnOT?

Sil® i a

ElUtJ

Ryc. 5, 6. Odbitki palców pobrane za pomocą. Livc Scanncra z wyznaczonym procentowo wskaźnikiem jakości i strefami niskiej jakości (na niebiesko)

|g.B

Modę: Llght Contraiting

Card DU>-4-6577/3?~' Itode: Hegatlue nirror

poprzedzone jest zapisem następują­ cych danych:

- numer śladu, - numer sprawy,

- jednostka Policji, która nadesłała ślad,

- rodzaj przestępstwa, - data przestępstwa, - sposób działania sprawcy, - miejsce przestępstwa,

- miejsce zabezpieczenia śladu, - personalia policjanta zabezpie­ czającego ślad,

- nr ekspertyzy (jeżeli była wcześ­ niej wykonywana),

- data ekspertyzy, - nazwisko eksperta, - uwagi (ryc. 8).

Ryc. 11. Ślad linii papilarnych przed zakodowaniem

Fig. 11.Fingciprmt ninrkprior to curling

Obrazy śladów linii papilarnych za­ bezpieczone na różnego rodzaju fo­ liach daktyloskopijnych można wpro­ wadzić do systemu za pomocą skane­ ra planszowego. Obojętne jest czy są

to ślady na foliach czarnych, białych, przezroczystych, zdjęcia śladu w do­ wolnej skali, ponieważ system ma w programie opcję skanowania obrazu rzeczywistego, negatywowego, lu­ strzanego oraz negatywowo-lustrza- nego, jak również nie jest wrażliwy na skalę obrazu.

W przypadku konieczności przenie­ sienia do systemu obrazu śladu ujaw­ nionego na przedmiocie lub śladu za­ bezpieczonego na folii (dotyczy to folii obszytych bardzo grubą nicią,

sznur-Ryc. 10. Wyznaczanie średniego odstępu między pięcioma kolejnymi liniami

Fig. 10. Set/my ofawnige mtei ual belwecn fivc sub>c(|i(ciil Imcs

Ryc. 12. Korekta przebiegu linii papilarnych na obrazie śladu

Fig. 12. Conection of papilar lines on nuirk iintige

kiem, nitowanych, z bardzo grubymi

pieczęciami lakowymi) stosuje się ka­ merę cyfrową o matrycy 780x575 pi- xeli i czułości 0,1 Lx, z tą samą co

skaner możliwością obróbki obrazu (ryc. 9). Przed przystąpieniem do ob­

róbki, na obrazie śladu wyznacza się

znacznikiem średnią linię odstępu między 5 liniami (ryc. 10). Zeskanowa- ny ślad linii papilarnych wyświetlany

jest w lewej części monitora, nato­

miast w prawej menu, piktogramy po­ prawiające jakość śladu i jego doinde- ksowanie (ryc. 11). Obróbka obrazu śladu przebiega w następujących fa­ zach:

1 - poprawa czytelności obrazu rze­ czywistego linii papilarnych przez

za-Ul KJDO

Ryc. 9. Skanowanie śladu linii papilarnych w obszarze ograniczonym ramką Fig. 9. Scnniiing offingerpiint niark m a frcimed cireii

03 |>a||nc||iM|

ii

B

11 rnrnrn

Wti i«iitai UftMrtjnMLuBmSt

Sn---r • [

„J']

Z CAŁEGO KRAJU

PROBLEMY KRYMINALISTYKI 218 65

Ryc. 14. Kontrola liczby odstępów między mmucjami

Fig. 14. Coiitiol ofmuiibcr tf intcruak betwcen uiiimtuie

- krzywizna - kształt krzywej na długości ± 4 odstępy linii, gdzie wystę­ puje dana minucja,

- skala - liczba linii między każdą z najbliższych minucji (względem da­ nej), przeważnie od 4 do 8 (ryc. 14),

10 - wprowadzenie do bazy da­ nych,

szkieletyzacji minucje mogą być nie­ prawidłowo usytuowane i należy doko­ nać ich korekty. Każda minucja dodat­ kowo może być sprawdzona pod ką­ tem takich parametrów jak:

- typ minucji (rozwidlenie, zakoń­ czenie, złączenie, początek, nieokre­ ślony typ minucji),

- kierunek (prawidłowość usytuo­ wania indeksu, początek, kierunek),

I tOiM—ttltj

3

11 - sprawdzenie powiązań między mi- nucjami (ryc. 15),

12 - w przypadku pozytywnego rezulta­ tu kontrola spraw­ dzeń cech wspólnych przez operatora (ryc. 16).

W maju 1997 roku system AFIS-Papil- lon, przy udziale eks­ pertów z CLK KGP, został przetestowa­ ny. Wynik tego testu pozwala na stwier­ dzenie, ze urucho­ miony w Elblągu sy­ stem nie ustępuje swą sprawnością identyfikacji śladów takim renomowa­ nym firmom jak MORPHO, PRIN- TRAK, COGENT, które były testowa­ ne na tym samym materiale badaw­ czym.

AFIS-Papillon jest bardzo zbliżony do ww. systemów, lecz różni się kilko­ ma istotnymi szczegółami, które nale­ ży przyjąć jako zalety, są to.

- dodatkowy para­ metr (prócz X, Y, Q) precyzujący usytuo­ wanie cech, a jest nim liczba linii papi­ larnych leżąca mię­ dzy każdą z minucji, a 4-8 najbliższymi li­

niami (względem niej), określona na podstawie wyzna­ czonego średniego odstępu między 5 li­

niami posiadanego fragmentu śladu (taki parametr ma system japoński NEC, w PRINTRAKU, nato­ miast wykorzystywa­ na jest liczba linii między lewą deltą, a centrum wzoru - co jest pewnym ogra­ niczeniem przy gorszych jakościowo śladach),

- nie ma ograniczenia liczby wpro­ wadzonych minucji z karty daktylosko- pijnej, występujących na poszczegól­ nych palcach,

mianę na obraz cyfrowy z równomier­ nym rozłożeniem kontrastów,

2 - określenie typu wzoru (luk, na­

miot, prawa pętlica, lewa pętlica, wir,

wir złożony, nieokreślony typ wzoru). W przypadku, gdy nie określimy ro­ dzaju wzoru lub jeżeli nie jest to możli­ we system samoistnie przyjmuje „nie­ określony typ wzoru",

3 - maska - stosujemy tylko wtedy, gdy jesteśmy całkowicie przekonani, z jakiego palca ślad pochodzi, w innych przypadkach tę fazę pomijamy,

4 - delta, centrum wzoru - zazna­

czamy, jeśli występują na śladzie oraz koordynaty - jeżeli możemy określić

na śladzie oś palca i centrum wzoru

zaznaczamy i zakładamy tolerancję

miejsca ich występowania. W przy­

padku niemożności ustalenia miejsca usytuowania koordynat (fragment śla­

du o nieokreślonej pozycji - ustawie­

nia) zatwierdzamy piktogramem - „ko­

ordynaty nie określone",

5 - określenie granic - zaznaczamy

strefy złej jakości śladu, unikając tym

samym „zaśmiecania” pamięci syste­ mu informacjami nieprzydatnymi przy identyfikacji,

6 - określenie przebiegu linii papi­

larnych (na obrazie śladu styczna do

linii papilarnych) - system wyświetla

odcinki o jednakowym kierunku prze­

biegu, w przypadku rozbieżności ze

stanem faktycznym operator poprawia

ich przebieg, a w przypadku zgodności

zatwierdza (ryc. 12),

7 - filtracja - dalsza cyfrowa obrób­

ka obrazu (wygładzanie, konturowa­

nie) prowadząca do otrzymania obra­ zu wyidealizowanego i zmierzająca bezpośrednio do szkieletyzacji,

8 - szkieletyzacja - na tym etapie

grubość linii papilarnych zredukowana

jest do jednego pixela i otrzymany ob­

raz linii papilarnych (szkielet), nałożo­ ny na obraz śladu z pierwszej fazy obróbki (poprawa czytelności i kontra-

stowości), jest podstawą do redakcji

szkieletu oraz automatycznego wy­

znaczania minucji (ryc. 13),

9 - redakcja szkieletu - minucji - jest to etap pracy operatora dokony­

wany w przypadku, gdy jakość śladu

jest niska i wyznaczone na etapie

I ii X

IMto

Ryc. 13.Szkielelyzacja linii papilarnych na obrazie śladu

Fig. 13. Frmning of ridges uhnmrk huagc

^iBlDOcH

iiJuScDari

SUMMARY te]

- wprowadzenie kart daktyloskopij- nych o jakości poniżej 50% jest syg­ nalizowane przez AFIS-Papillon. Przyjęcie ich do bazy danych jest jed­

nak możliwe, gdy operator, mając na uwadze np. wagę sprawy, tak zadecy­

duje (system MORPHO zainstalowa­ ny w Surungucie odrzuca wszystkie

karty o jakości poniżej 80%, co realnie

daje możliwość wprowadzenia 1 karty

na 5 i stawia wymogi rozbudowy syste­

mu o Live Scanner),

-jest nieczuły na zmiany wielkości

śladu i odbitki związane ze wzrostem osobniczym.

Na dzień 15.06.1997 roku, czyli po

trzech miesiącach pracy systemu w

laboratorium, w bazie AFIS znajduje

się 5060 kart daktyloskopijnych i 171 śladów z miejsc przestępstw. W wyni­

ku pracy systemu Papillon otrzymano w tym okresie następujące rezultaty:

- 17 rozpoznań ślad-karta,

- 3 rozpoznania ślad-karta (drugi ślad tego samego sprawcy do tej sa­ mej karty),

- 1 rozpoznanie karta-karta (fałszy­ we personalia),

- 2 rozpoznania ślad-ślad (ten sam

sprawca dokonał przestępstw w róż­

nych miejscach).

Zainstalowanie AFIS nakłada na

użytkowników obowiązek rozwiązania

szeregu problemów, z którymi się do­ tychczas nie zetknęli, tj.:

Ryc. 15. Kontrola powiązań między minucjami Fig. 15. Contro! of links bdwcn imiiuliac

Marek Szwarc Dariusz Mazurek

oślinili

KI

- przystosowanie pomieszczeń (tak, aby zapewniały dostęp również do WRD),

- wybór i przeszkolenie obsługi -

najskuteczniejsze jest przeszkolenie

ekspertów daktyloskopii stacjonarnie

u producenta; powstaje konieczność

dodatkowych etatów,

- przygotowanie bazy danych kart - należy wprowadzić karty daktylosko-

pijne przestępców o jak najlepszej ja­

kości. Z uwagi na ograniczone środki

finansowe, w przypadku braku Live

Scannera daktyloskopować należy na

poduszkach ceramicznych IDENTI-

CATOR, typ PI-30 (16 tys. odbitek) lub

PI-20 (4,8 tys. odbitek),

- przygotowanie bazy danych śla­

dów, w zależności od możliwości jed­ nostki, należy wprowadzać do syste­

mu ślady nie zidentyfikowane po wy­

konaniu zarządzonej ekspertyzy (ale

w ten sposób traci się część śladów, z

uwagi na niezarządzanie przez jedno­

stki terenowe w każdym przypadku

ekspertyz) - lub wprowadzić wszy­ stkie nadające się do AFIS ślady z

każdego miejsca zdarzenia w wojewó­

dztwie przed zarządzeniem eksperty­

zy.

Nadmienić trzeba, że firma Papillon

w 1997 r. wprowadziła jako jedna z

pierwszych system AFIS-APIS Papil­ lon wersję 7, który prócz automatycz­ nej identyfikacji odcisków palców

do-PAPILON AFIS is trying to come as close as possible to the automated data Pro­ cessing system. With this system, huge tenprint and latent files can be managed by very few people.

An effective work is guaranteed with min­ imum personnel training required. There are over 5.000 tenprints and 200 latents input into the AFIS Elbląg Police database. Since March, 1997, we have obtained 23 hits. The introduced system is very con- venient for smali and middle-sized police departments, and its flexibility, user-frind- liness and competitive price are additional assets.

B-BS

■Si

konuje również identyfikacji odcisków

dłoni.

Instalacja programu systemu AFIS- APIS Papillon 7 wymaga w systemie zainstalowanymw KWP w Elblągu je­

dynie dwukrotnego poszerzenia pa­

mięci na serwerze i stanowiskach ro­ boczych (64 i 2 x 32 MB RAM).

Reasumując należy stwierdzić, że zainstalowany w KWP Elbląg system AFIS Papillon spełnia pokładane w nim oczekiwania. Efekty jego działania

mogłyby być znacznie lepsze, gdyby współpracował z urządzeniami peryfe­

ryjnymi na terenie województwa oraz z bazami podobnego systemu w woje­ wództwach ościennych, co przy zna­ nym wszystkim stanie przestępczości

w kraju zaczyna być wymogiem cza­ sów.

Ryc. 16. Zestawienie cech wspólnych na śladzie i odbitce palca