Hệ thống nhận dạng võn tay tự động núi chung trờn thế giới đó đƣợc nghiờn cứu phỏt triển từ khỏ lõu. Ngay từ những năm sỏu mƣơi của thế kỷ trƣớc nhiều hệ thống đó đƣợc đƣa vào hoạt động tại hàng trăm cơ quan cảnh sỏt trờn thế giới. Phổ biến nhất vẫn là sản phẩm của ba cụng ty lớn, đú là MORPHO của Phỏp, NEC của Nhật, và PRINTRAK của Mỹ. Nhiều ứng dụng đƣợc triển khai theo nhiều qui mụ khỏc nhau, từ hàng triệu bản ghi (NEWYORK, TOKYO, Cảnh sỏt CANADA) đến cỏc hệ qui mụ nhỏ hàng nghỡn bản ghi. Ngoài cỏc hóng lớn trờn, ở nhiều nƣớc, ngƣời ta cũng đó tự xõy dựng cỏc hệ AFIS dựng riờng cho cơ quan cảnh sỏt của họ.
Ở nƣớc ta, từ những năm 90, cơ quan cảnh sỏt cũng đó nhập, và đƣa vào sử dụng hệ thống nhận dạng võn tay Morpho AFIS của hóng SAGEM của Phỏp. Qua 10 năm sử dụng đó xõy dựng và đƣa vào khai thỏc một cơ sở dữ liệu qui mụ 1,3 triệu chỉ bản, trong khi nhu cầu thực tế ở Trung ƣơng phải xõy dựng đƣợc CSDL khoảng 3 triệu chỉ bản. Gần đõy Bộ Cụng an lại nhập tiếp hệ NEC AFIS của Nhật và hệ COGENT AFIS, hệ AFIX Tracker của Mỹ. Cũn tại hầu hết cỏc địa phƣơng, cụng việc phõn loại và tỡm kiếm võn tay tội phạm chủ yếu hiện nay vẫn phải thực hiện bằng phƣơng phỏp thủ cụng. Việc mở rộng hệ thống để ứng dụng cho qui mụ cả nƣớc sẽ cần phải đầu tƣ tiếp rất nhiều ngoại tệ và chắc chắn nếu tiếp tục nhập ngoại sẽ càng ngày càng bị lệ thuộc nhiều hơn vào cụng nghệ nƣớc ngoài.
Để nõng cao tớnh chủ động cụng nghệ, Bộ Cụng an đó chủ trƣơng và tạo điều kiện cho Phũng Thớ nghiệm Mụ phỏng và Tớch hợp hệ thống phỏt huy nội lực để tự xõy dựng cho Cụng an Việt Nam một sản phẩm AFIS dựng cho toàn ngành. Đƣợc tạo điều kiện về cơ sở vật chất khỏ thuận lợi, Nhúm tỏc giả thuộc Phũng Thớ nghiệm Mụ phỏng và Tớch hợp hệ thống đó cho ra đời một sản phẩm AFIS mang tờn C@FRIS.
Sản phẩm C@FRIS đƣợc xõy dựng dƣa trờn cỏc nguyờn lý phổ biến của một hệ nhận dạng võn tay, cú đầy đủ tớnh năng cơ bản nhƣ:
- Truy nguyờn, đối sỏnh chỉ bản 10 ngún trờn CSDL chỉ bản 10 ngún, để dựng cho mục đớch xỏc minh căn cước, đảm bảo cấp số căn cước duy nhất cho cỏc đối tượng thuộc diện quản lý.
39
- Truy nguyờn, đối sỏnh dấu võn tay hiện trường theo cỏc chế độ: dấu võn tay với chỉ bản, chỉ bản với dấu võn tay và dấu võn tay với dấu võn tay để dựng cho mục đớch điều tra cỏc vụ ỏn.
Ngoài ra, sản phẩm này cho phộp trao đổi dữ liệu võn tay số húa với hệ MORPHO AFIS của hóng SAGEM cũng nhƣ với cỏc hệ AFIS nổi tiếng khỏc. Nhờ tớnh chất phự hợp chuẩn này, nhiều kết quả trung gian của cỏc hệ AFIS cú thể chuyển đổi qua lại cho nhau và mỗi sản phẩm thành phần của nú cũng là một sản phẩm cú thể tham gia hội nhập quốc tế.
Sản phảm C@FRIS đó đƣợc đƣa vào ứng dụng thực tế tại Cụng an Hà Nội từ năm 2004 đến năm 2008, đó điện tử húa thành cụng tàng thƣ căn cƣớc can phạm qui mụ 250.000 đối tƣợng chỉ trong thời gian 6 thỏng. Trong thời gian thử nghiệm, hệ thống C@FRIS đó giỳp Cụng an Hà Nội hàng năm tra cứu hàng chục nghỡn yờu cầu xỏc minh căn cƣớc và đó trực tiếp tra cứu phỏt hiện 38 đối tƣợng gõy ỏn của 38 vụ trộm cƣớp. Sản phẩm C@FRIS đó đƣợc Hội đồng khoa học Bộ Cụng an nghiệm thu, đỏnh giỏ xuất sắc và đó vinh dự đƣợc trao giải thƣởng Sỏng tạo khoa học Việt Nam 2008 (VIFOTEC 2008).
Hiện nay C@FRIS đang đặt ra yờu cầu đƣợc tiếp tục cải tiến và nõng cấp theo hƣớng nõng cao hơn nữa cỏc tớnh năng kỹ thuật và qui mụ hệ thống. Sau đõy là một số nội dung cần cải tiến nõng cấp cụ thể.
i) Về nhập liệu: Nhúm C@FRIS đó xõy dựng phần mềm nhập liệu C@FRIS Scan.
Tớnh năng:
- Cho phộp ngƣời sử dụng điều khiển scanner, quột nhập chỉ bản 10 ngún, độ phõn giải 500 dpi.
- Cắt ảnh tƣơng tỏc phần 10 ngún và phõn thành 10 ảnh con cho 10 ngún, nộn ảnh theo chuẩn WSQ(phƣơng phỏp nộn võn tay WSQ (Wavelet Scalar Quantization)).
40
- Nhập thụng tin thuộc tớnh nhƣ số căn cƣớc đối tƣợng, họ tờn, ngày thỏng năm sinh, giới tớnh, địa phƣơng cƣ trỳ và dạng cơ bản. (Chƣa phõn loại tự động võn tay theo dạng cơ bản).
- Cụng suất nhập liệu: 500 chỉ bản/ 1 ngày cụng (8 giờ) trờn 1 trạm PC.
Nhu cầu nõng cấp:
- Phõn đoạn 10 ngún; khụng chỉ lƣu ảnh 10 ngún võn tay lăn mà cả 10 ngún võn tay ấn. Xử lý nộn và lƣu vào CSDL ảnh chỉ bản gốc.
- Thực hiện chức năng kiểm tra tớnh hợp lệ của thứ tự ngún (sequence check).
- Nhận dạng dạng cơ bản, tớnh số đếm võn, trớch chọn bản đồ hƣớng, bản đồ mật độ.
ii) Về trỡnh độ làm chủ kỹ thuật đối sỏnh võn tay tự động:Đó triển khai thành cụng một số thuật toỏn quan trọng.
Về tiền xử lý:
Tớnh năng:
- Thuật toỏn ƣớc lƣợng ma trận hƣớng (trƣờng hƣớng hay bản đồ hƣớng võn);
- Thuật toỏn chuyển đổi ảnh từ dạng 256 cấp xỏm sang dạng nhị phõn dựng ngƣỡng địa phƣơng. Kết quả thu đƣợc là ảnh võn hoặc ảnh rónh dạng nhị phõn. Tuy nhiờn, vựng võn gần điểm dị thƣờng chƣa đạt.
- Thuật toỏn dũ biờn, vectơ húa ảnh biờn và ảnh khung xƣơng;
- Thuật toỏn làm mảnh, lọc xƣơng đƣờng võn, đƣờng rónh.
Về trớch chọn đặc trƣng:
Tớnh năng:
- Thuật toỏn trớch chọn và định vị điểm dị thƣờng (deltas, cores);
- Thuật toỏn trớch chọn đặc trƣng chi tiết trờn cơ sở phõn tớch độ cong đƣờng biờn;
- Thuật toỏn trớch chọn ĐTCT từ bản đồ khung xƣơng dạng vectơ.
41
- Trớch chọn và định vị điểm dị thƣờng để làm điểm tham chiếu (reference point);
- Đỏnh giỏ ĐTCT theo luật đối ngẫu (3 lớp: tin cậy cao, tin cậy và giả ĐTCT);
- Phõn đoạn mịn: tớnh bản đồ chất lƣợng (1: vựng chất lƣợng đảm bảo; 0: vựng nhiễu và nền);
- Kết hợp thuật toỏn đối sỏnh ĐTCT cú điểm tham chiếu và khụng cú điểm tham chiếu ban đầu, tức là theo ĐTCT theo kiểu phõn tầng.
Về thuật toỏn đối sỏnh ĐTCT:
Tớnh năng:
- Thuật toỏn đối sỏnh ĐTCT trong trƣờng hợp cú 1, 2, 3 điểm tham chiếu;
- Thuật toỏn đối sỏnh võn tay theo xõu cỏc khoảng cỏch;
- Thuật toỏn đối sỏnh ĐTCT dựng phộp biến đổi affine.
Nhu cầu nõng cấp:
- Đƣa thờm cấu trỳc cục bộ để nõng cao khả năng phõn biệt cho cỏc ĐTCT;
- Nõng cao hiệu quả thuật toỏn đối sỏnh võn tay theo hƣớng khử biến dạng phi tuyến.
iii) Về tổ chức dữ liệu và an ninh an toàn hệ thống: Đó xõy dựng mụ đun phần mềm C@FRIS DB.
Tớnh năng:
- Để phục vụ tra cứu TP/TP (đối sỏnh võn tay cả bộ 10 ngún với 10 ngún (Ten Print/ Ten Print)): Đó triển khai phƣơng phỏp đỏnh chỉ số theo bộ dạng cơ bản 10 ngún;
- Đó đƣa vào ứng dụng phƣơng phỏp tỡm kiếm TP/TP tuần tự, theo DCB và theo ĐTCT 2 ngún trỏ, đạt tốc độ trung bỡnh 30s trờn CSDL 250.000 chỉ bản 10 ngún;
- Để tra cứu dấu vết võn tay LP/TP(đối sỏnh võn tay ẩn (hiện trƣờng) với chỉ bản 10 ngún (Latent Print/ Ten Print)):Đó triển khai phƣơng phỏp đỏnh chỉ số theo DCB của từng ngún. Áp dụng phƣơng phỏp tỡm kiếm tuần tự, dựng
42
mó phụ ngang hàng, danh sỏch kết quả tracứu chỉ sắp xếp theo độ giống giữa cỏc bộ ĐTCT. Tốc độ tra cứu đạt đƣợc: 50 phỳt/1 dấu vết.
Nhu cầu nõng cấp:
- Đỏnh chỉ số theo số đếm võn, theo mật độ đƣờng võn;
- Tra cứu song song trờn cụm mỏy tớnh 5 nodes. Tốc độ mong muốn: khoảng 5-10 phỳt/1 yờu cầu trờn CSDL 2.500.000 ngún (tỷ lệ thuận với số nodes đƣa vào xử lý).
- Bảo vệ, đảm bảo an ninh an toàn hệ thống.
iv) Vềphương phỏp truy nguyờn võn tay tự động:
Tớnh năng:
- Trƣờng hợp đối sỏnh TP/TP: Dựng mó phụ DCB ngang hàng, chƣa sắp theo thứ tự. Chƣa tổ chức tra cứu song song. Danh sỏch kết quả: sắp xếp theo độ giống;
- Trƣờng hợp đối sỏnh LP/TP: Dựng mó phụ Mó ngún, DCB ngang hàng, chƣa sắp theo thứ tự. Chƣa tổ chức tra cứu song song. Danh sỏch kết quả: Sắp xếp theo độ giống. Danh sỏch kết quả tra cứu võn tay hiện trƣờng cũn dài, cụng thẩm định thủ cụng cũn cao.
Nhu cầu nõng cấp:
Phỏt triển phƣơng phỏp đối sỏnh tổng hợp, đa thể thức theo kiểu kết hợp tổ hợp phõn tầng và song song húa.