Мобильная лаборатория естествоиспытателя

КРИМИНАЛИСТИЧЕСКАЯ ЛАБОРАТОРИЯ

Модуль дактилоскопии

Дерматоглифика (др.-греч. δέρμα, дерма – «кожа» и γλύφω, глифо – вырезать, гравировать) – наука об узорах на коже ладонной стороны кистей и стоп человека и их классификации.

Дерматоглифика была разработана Френсисом Гальтоном (двоюродным братом Чарльза Дарвина), который в 1892 году опубликовал книгу о пальцевых отпечатках (“Finger Prints” galton.org/books/finger-prints/galton-1892-fingerprints-1up-lowres.pdf).

Рис. 1. Фрагмент обложки первого издания книги «Отпечатки пальцев» Ф. Гальтона.

В начале XIX века чешским исследователем Яном Пуркинье была создана классификация пальцевых узоров, которую использовали Ф. Гальтон и авторы самой распространенной на сегодняшний день классификации — американцы Х. Камминс и Ч. Мидло.

Кожа ладонной стороны кистей имеет сложный рельеф — его образуют гребешки, и потому эту кожу называют «гребневой». Гребешки составляют характерные узоры, уникальные для каждого человека и неизменные в течение всей его жизни. Именно это делает дерматоглифику важной для идентификации личности.

Основное внимание в дерматоглифике уделяется папиллярным узорам на пальцах рук. Ниже приведены основные дерматоглифические признаки.

Трирадиус или дельта – место схождения трёх групп папилярных линий (рис. 2).
Дуга, петля, завиток – виды пальцевых узоров. Дуге соответствует отсутствие трирадиуса в узоре, петле – один трирадиус, завитку – два трирадиуса (рис. 2, 3). В зависимости от того, куда открывается петля – влево или вправо – выделяют два варианта этого узора (рис. 3).
Гребневый счёт – количество папилярных линий от центра пальцевого узора до трирадиуса (рис. 2).

Рис. 2. Основные типы пальцевых узоров. Слева направо: дуги, петли, завитки.
Показаны трирадиусы и гребневый счет.

Рис. 3. Основные типы узоров. Треугольниками показаны трирадиусы.

Для петель практически всегда можно выделить вершину петли, завиток может иметь одну или две вершины в зависимости от растянутости узора (на рис. 3 показан завиток, у которого только одна вершина).

Иногда (впрочем, достаточно редко, с частотой меньше процента) встречаются более сложные узоры, представляющие собой комбинацию двух петель или петли и завитка (рис. 4)

Рис. 4. Сложный узор: сочетание двух петель, образующее два трирадиуса.

Гребневый счет – количество линий, пересекаемых линией от вершины узора к трирадиусу (каждому из трирадиусов в случае завитка). В целом расположение вершины, трирадиусов и гребневый счет уже позволяют с высокой точностью определить принадлежность отпечатка, однако с подсчетом могут возникать затруднения, поэтому используются дополнительные элементы узора, приводящие отпечаток к упрощенной схеме.

Кроме того, при сравнении отпечатков пальцев принимаются в расчет такие элементы узора, как наличие и расположение раздвоений и перетяжек папиллярных линий, островов (коротких линий, ограниченных бороздами), у длинных, вытянутых островов и у отдельных обрывающихся линий края называются слепыми концами (см. рис. 5).

Рис. 5. Элементы узора: перетяжка, вершина, раздвоение, слепой конец, остров, дельта (трирадиус).

Все программные продукты в своей работе используют алгоритмы распознавания каких-то из перечисленных выше элементов узора. В нашем варианте для дерматоглифического анализа используются трирадиусы, вершины, перетяжки и раздвоения. Неизвестный отпечаток после фотографирования или получения из других источников вручную размечается (рис. 6).

Рис. 6. Неразмеченный (слева) и размеченный отпечатки.
Красным отмечены вершины, зеленым – трирадиусы, фиолетовым – перетяжки, синим – разветвления.

Для этого на нем отмечаются такие элементы в такой последовательности:

Трирадиусы. Еще раз напомним, что у дуги нет трирадиусов, у петли один трирадиус, у завитка – два трирадиуса.
Вершины. Опять-таки, напомним, что у дуги нет вершины, у петли одна вершина, у завитка в зависимости от формы одна или две вершины.
Перетяжки. Перетяжек может быть несколько, поэтому в разметке указываются обычно только те из них, что попадают в круг с центром в вершине и с радиусом, равным расстоянию до более удаленного трирадиуса. (Для дуги очертить такой круг довольно сложно, так как у дуг нет ни вершины, ни трирадиуса; поэтому придется приблизительно выбирать центральную область узора, ориентируясь на опыт разметки других узоров. Однако дуги встречаются довольно редко и составляют 3-5 % от общего количества узоров).
Разветвления. Разветвлений также может быть много, поэтому также отмечаем только те, что находятся в центре узора.

Разметка отпечатка важна, так как именно по этим точкам программа и ищет сходные узоры по базе. Соответственно точность разметки повышает вероятность того, что отпечаток будет определен правильно. Обычно в результате поиска программа выдает несколько схожих отпечатков, располагая их в порядке уменьшения степени совпадения разметок. Так как добиться 100%-ного совпадения достаточно сложно, в режиме сравнения можно сравнить сами отпечатки, ход папиллярных линий, гребневой счет и так далее, и принять решение, совпадают ли два отпечатка.

Технология изготовления и фотографирования отпечатков пальцев достаточно хорошо известна по детективным сериалам, таким, как «CSI: место преступления». В доступной и популярной форме она описана на сайтах

Самый простой способ сделать удобный для фотографирования отпечаток собственного пальца описан ниже
(см.: www.instructables.com/id/Get-your-fingerprint/).

Для изготовления отпечатка потребуются: мягкий простой карандаш, бумага и липкая лента (скотч) шириной 3-5 см. На бумаге карандашом наносится плотная штриховка в нескольких направлениях, к ней прикладывается палец и растирает карандашный след. После этого палец с графитной пылью на нем прикладывается к липкой поверхности скотча. Липкая лента со снятым отпечатком приклеивается к листу белой бумаги. Обычно отпечаток получается достаточно четким и красивым. После этого его можно фотографировать и обрабатывать. Для фотографирования рекомендуется использовать уголок, который можно распечатать из файла, тогда программа сможет автоматически скорректировать размер и наклон отпечатка.

Успехов!