CHƢƠNG I : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NHẬN DẠNG VÂN TAY TỰ ĐỘNG
1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG CÁC HỆ THỐNG NHẬN DẠNG VÂN
DẠNG VÂN TAY TỰ ĐỘNG TRÊN THẾ GIỚI VÀ NƢỚC TA
Công nghệ nhận dạng vân tay tự động nói chung trên thế giới đã đƣợc nghiên cứu phát triển từ khá lâu. Ngay từ những năm sáu mƣơi của thế kỷ trƣớc nhiều hệ thống đã đƣợc đƣa vào hoạt động tại hàng trăm cơ quan cảnh sát trên thế giới. Phổ biến nhất vẫn là sản phẩm của ba công ty lớn, đó là Morpho của Pháp, NEC của Nhật, và PRINTRAK của Mỹ. Nhiều ứng dụng đƣợc triển khai theo nhiều qui mô khác nhau, từ hàng triệu bản ghi (NEWYORK, TOKYO, Cảnh sát CANADA) đến các hệ qui mô nhỏ hàng nghìn bản ghi. Ngoài các hãng lớn trên, ở nhiều nƣớc, ngƣời ta cũng đã tự xây dựng các hệ AFR dùng riêng cho cơ quan cảnh sát của họ.
Ở nƣớc ta, từ những năm 90, cơ quan cảnh sát cũng đã nhập, và đƣa vào sử dụng hệ thống nhận dạng vân tay Morpho AFIS của hãng SAGEM của Pháp. Qua 10 năm sử dụng đã xây dựng và đƣa vào khai thác một cơ sở dữ liệu qui mô 1,3 triệu chỉ bản, trong khi nhu cầu thực tế ở Trung ƣơng phải xây dựng đƣợc CSDL khoảng 3 triệu chỉ bản. Còn tại hầu hết các địa phƣơng, công việc phân loại và tra cứu vân tay tội phạm chủ yếu hiện nay vẫn phải thực hiện bằng phƣơng pháp thủ công. Việc mở rộng hệ
- 28 –
thống để ứng dụng cho qui mô 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 công nghệ nƣớc ngoài.
Để nâng cao tính chủ động công nghệ, Bộ Công an đã chủ trƣơng và tạo điều kiện cho Phòng Thí nghiệm Mô phỏng và Tích hợp hệ thống phát huy nội lực để tự xây dựng cho Công an Việt Nam một sản phẩm AFIS dùng cho toàn ngành. Đƣợc tạo điều kiện về cơ sở vật chất khá thuận lợi, Nhóm tác giả thuộc Phòng Thí nghiệm Mô phỏng và Tích hợp hệ thống đã cho ra đời một sản phẩm AFIS mang tên C@FRIS.
Sản phẩm C@FRIS đƣợc xây dựng dƣa trên các nguyên lý phổ biến của một hệ nhận dạng vân tay, có đầy đủ tính năng cơ bản nhƣ:
- Tra tìm, đối sánh chỉ bản 10 ngón trên CSDL chỉ bản 10 ngón, để dùng cho mục đích xác minh căn cước.
- Tra tìm, đối sánh dấu vết hiện trường theo các chế độ: dấu vết với chỉ bản, chỉ bản với dấu vết và dấu vết với dấu vết để dùng cho mục đích điều tra các vụ án.
Ngoài ra, sản phẩm này cho phép trao đổi dữ liệu vân tay số hóa với hệ MORPHO AFIS của hãng SAGEM cũng nhƣ với các hệ AFIS nổi tiếng khác. Nhờ tính chất phù hợp chuẩn này, nhiều kết quả trung gian của các hệ AFIS có thể chuyển đổi qua lại cho nhau và mỗi sản phẩm thành phần của nó cũng là một sản phẩm có thể tham gia hội nhập quốc tế.
Sản phẩm C@FRIS là một hệ thống thống nhất đƣợc hợp thành từ một số phân hệ chủ yếu sau đây:
+ Phân hệ “Nhập và mã hoá chỉ bản 10 ngón” có nhiệm vụ nhập chỉ bản từ các loại scanner tiêu chuẩn, nhập các thông tin thuộc tính và tự động cắt ảnh chỉ bản thành mƣời ngón riêng rẽ, xử lý trích chọn đặc điểm, đánh giá chất lƣợng ảnh và xử lý nén khoảng 15 lần để lƣu vào CSDL gốc. Qua một số lần cải tiến, phân hệ này đến nay có thể đạt công suất nhập liệu 500 chỉ bản/ngày/máy. Nếu dùng loại scanner cao tốc, công suất này còn có thể nâng lên đến 1000 chỉ bản/ngày/máy. Việc xử lý trích chọn đặc điểm đƣợc thực hiện hoàn toàn tự động với tốc độ 10.000 đối tƣợng/ngày/máy.
Tuy nhiên, cũng nhƣ hầu hết các hệ AFIS hiện nay, chẳng hạn hệ SAGEM MORPHO AFIS, phân hệ này còn có hạn chế là chƣa ứng dụng giải pháp xử lý phân mảnh ảnh và tự động nhận biết dạng cơ bản. Ảnh các ngón cắt ra từ chỉ bản 10 ngón cần đƣợc cắt hợp lý hơn nữa. Việc nhập số chỉ bản đối tƣợng và phân loại dạng cơ bản vẫn còn phải tiến hành tƣơng tác, không kiểm soát đƣợc độ chính xác. Vì vậy, việc tự động hóa các thao tác đọc số đối tƣợng dùng mã vạch, tự động hóa phân mảnh chỉ bản, nhận dạng dạng cơ bản và kiểm tra vị trí các ngón vẫn là một yêu cầu bức thiết.
- 29 –
+ Phân hệ “Kiểm tra chất lượng mã hoá và Biên tập ”: Sau giai đoạn nhập dữ liệu ảnh và mã hoá, trích chọn đặc điểm tự động, những chỉ bản có chỉ số chất lƣợng dƣới một ngƣỡng xác định đƣợc sàng lọc để đƣa ra kiểm tra chất lƣợng, biên tập, chỉnh sửa trực tiếp trên màn hình.
+ Phân hệ “CSDL”: Để tránh phải duyệt tìm trên toàn bộ CSDL chỉ bản ngƣời ta phân loại dữ liệu và tổ chức CSDL thành nhiều bảng dẫn xuất áp dụng kỹ thuật đánh chỉ số phân cấp, vừa giải quyết đƣợc việc tăng tốc truy xuất dữ liệu, vừa nâng cao khả năng quản lý CSDL dung lƣợng lớn của hệ thống. Việc đánh chỉ số CSDL chỉ bản vân tay vẫn là một nội dung nghiên cứu thu hút sự quan tâm của nhiều nhà nghiên cứu. Muốn nâng cao độ tin cậy và khả năng quản lý CSDL dung lƣợng lớn lên tới hàng chục triệu chỉ bản của hệ thống cần phải có phƣơng pháp đánh chỉ số tốt.
Hình 1.20: Màn hình chính của Phân hệ Nhập và mã hóa chỉ bản (10 ngón) .
+ Phân hệ “Tra tìm, Đối sánh”: Để xác minh căn cƣớc, hệ thống hoàn toàn có khả năng đáp ứng bốn dạng yêu cầu chủ yếu sau: (1) Xác minh theo chỉ bản 10 ngón, (2) Xác minh theo họ tên, ngày tháng năm sinh, (3) Xác minh theo dạng cơ bản 10 ngón, kiểm chứng theo 2 ngón trỏ hoặc theo hai ngón cái. (4) Xác minh theo số căn cƣớc. Ngoài ra, phân hệ này còn đảm bảo việc phân loại và kiểm tra thƣờng xuyên trên từng nhóm phân loại, nhằm sàng lọc để loại bỏ trùng thừa, đảm bảo mỗi đối tƣợng chỉ đƣợc cấp một số căn cƣớc duy nhất. Qui trình tra cứu xác minh căn cƣớc đƣợc thực hiện tƣơng tự nhƣ khi cập nhật bổ sung chỉ bản vào hệ thống, bắt đầu bằng việc quét chỉ bản 10 ngón bằng scanner hoặc bằng các thiết bị lăn tay sống (booking station), xử lý trích chọn đặc điểm và tra tìm trên CSDL, trƣờng hợp tìm thấy thì thông báo kết quả tra tìm đƣợc số căn cƣớc đã cấp, cập nhật thông tin liên quan, trƣờng hợp không tìm thấy thì thông báo chƣa cấp và sẽ đƣợc cấp số căn cƣớc mới, khởi tạo hồ sơ mới.
- 30 –
Năm 2004, hệ thống C@FRIS đã đƣợc đƣa vào triển khai ứng dụng thử nghiệm tại Phòng hồ sơ nghiệp vụ cảnh sát Công an Hà Nội. Một mạng LAN gồm 7 máy trạm, một máy chủ, trong đó khoảng 5 máy trạm + 5 scanners thƣờng xuyên làm nhiệm vụ quét và mã hoá chỉ bản với công suất mỗi máy trạm 500 chỉ bản/ngày, 2 máy trạm làm nhiệm vụ biên tập và kiểm tra chất lƣợng mã hóa kiêm tra cứu, xác minh căn cƣớc. Sau chỉ 3 tháng triển khai, hệ thống đã nhập và mã hoá đƣợc 101.500 chỉ bản 10 ngón của số đối tƣợng có nhiều tiền án tiền sự đã đƣợc cấp số và lập hồ sơ. Với công suất này, nếu trang bị cho mỗi quận huyện một bộ thiết bị nhƣ trên, công đoạn nhập chỉ bản và mã hoá của 3 triệu công dân TP Hà Nội chỉ giải quyết trong khoảng thời gian từ 9 - 12 tháng.
Hình 1.21: Màn hình chính của phân hệ Tra tìm, Đối sánh
(Bên trái là chỉ bản cần tra tìm, bên phải là kết quả tra tìm được)
Qua tra cứu thử 250 yêu cầu nhập vào từ các chỉ bản chọn ngẫu nhiên trong số chỉbản đã đăng ký, hệ thống đã đạt đƣợc tốc độ tra cứu nhanh: 15 s/1 yêu cầu với tỷ lệ tìm thấy cao: 99.7 %.
Hệ thống C@FRIS hiện nay đang đƣợc tiếp tục cải tiến và nâng cấp theo hƣớng vừa nâng cao độ chính xác nhận dạng vừa nâng cao hiệu năng tính toán để có đủ khả năng tổ chức quản lý CSDL cỡ hàng chục đến hàng trăm triệu chỉ bản, đáp ứng kịp thời đòi hỏi của công tác tự động hóa hệ thống tàng thƣ căn cƣớc công dân và hệ thống tàng thƣ căn cƣớc can phạm qui mô cả nƣớc.
- 31 – CHƢƠNG II
PHƢƠNG PHÁP PHÂN MẢNH ẢNH CHỈ BẢN 10 NGÓN, PHÂN LOẠI VÂN TAY VÀ KIỂM TRA VỊ TRÍ CÁC NGÓN