Avanços no Reconhecimento de Impressões Digitais Latentes
Novos métodos estão tentando melhorar a análise de impressões digitais latentes para investigações criminais.
Abdul Wahab, Tariq Mahmood Khan, Shahzaib Iqbal, Bandar AlShammari, Bandar Alhaqbani, Imran Razzak
― 5 min ler
Índice
- A Importância das Impressões Digitais
- Desafios na Identificação de Impressões Digitais Latentes
- Técnicas Atuais e Suas Limitações
- O Papel do Deep Learning
- Uma Nova Abordagem para o Aprimoramento de Impressões Digitais
- Integração de Técnicas
- Experimentação e Avaliação
- O Futuro do Reconhecimento de Impressões Digitais
- Conclusão
- Fonte original
- Ligações de referência
Impressões digitais latentes são as marcas deixadas sem querer em superfícies como metal, plástico e vidro. Identificar quem deixou essas marcas pode ser bem complicado, principalmente se elas estiverem parciais ou borradas. Enquanto a tecnologia de reconhecimento de impressões digitais melhorou muito para impressões claras, os métodos usados para combinar essas impressões latentes costumam ter dificuldades porque se concentram principalmente em características locais, perdendo a visão geral da impressão como um todo. Melhorar a qualidade dessas impressões digitais latentes é essencial para uma Identificação precisa em investigações criminais.
A Importância das Impressões Digitais
As impressões digitais são usadas em investigações criminais há mais de um século. Elas servem como um meio principal de identificar suspeitos de forma rápida e precisa. No entanto, as impressões digitais latentes podem ser difíceis de detectar sem ferramentas especializadas. Uma vez que essas impressões são levantadas, ainda precisam ser analisadas e comparadas com impressões conhecidas. Esse processo é essencial na busca por justiça, mas a tecnologia para combinar impressões latentes muitas vezes não é tão eficaz quanto para impressões mais claras.
Desafios na Identificação de Impressões Digitais Latentes
A identificação de impressões digitais latentes enfrenta vários desafios. Essas impressões podem não ter contraste, serem obstruídas, distorcidas ou ter padrões incompletos. Além disso, os sistemas atuais projetados para trabalhar com impressões digitais de alta qualidade muitas vezes têm dificuldades com as latentes. Isso gerou uma lacuna de desempenho, destacando a necessidade de técnicas especializadas que abordem os desafios únicos da análise de impressões digitais latentes.
Técnicas Atuais e Suas Limitações
Vários estudos de pesquisa se concentraram em melhorar o Aprimoramento de impressões digitais latentes, mas muitos métodos ainda ficam devendo. Técnicas tradicionais de processamento de imagem foram usadas para melhorar a qualidade dessas impressões, mas frequentemente falham quando enfrentam a complexidade e a variabilidade dos casos do mundo real. Além disso, embora o deep learning tenha alcançado avanços significativos em muitas áreas, sua aplicação em impressões digitais latentes foi prejudicada por problemas como a disponibilidade limitada de dados e inconsistências na qualidade das impressões.
O Papel do Deep Learning
O deep learning se destacou como uma ferramenta poderosa em muitas áreas, incluindo o reconhecimento de impressões digitais. Essa tecnologia pode aprender padrões complexos a partir de grandes volumes de dados, tornando-se eficaz para várias aplicações. Porém, aplicar deep learning ao reconhecimento de impressões digitais latentes é complicado por causa das diferenças entre impressões latentes e claras. Para superar esses obstáculos, os pesquisadores estão buscando formas de combinar representações globais e locais nas tarefas de reconhecimento de impressões digitais, pretendendo melhorar a clareza das impressões enquanto mantêm suas características únicas.
Uma Nova Abordagem para o Aprimoramento de Impressões Digitais
Diante dos desafios existentes, um novo método foi proposto para aprimorar impressões digitais latentes usando uma tecnologia avançada chamada Redes Adversariais Generativas (GANs). Esse método visa melhorar a qualidade das impressões latentes focando nas Minúcias, que são os pequenos detalhes das impressões digitais cruciais para uma identificação precisa. Ao otimizar o processo de geração de impressões digitais, essa abordagem pode produzir impressões aprimoradas que se assemelham bastante a exemplos genuínos.
Integração de Técnicas
O novo método proposto integra vários elementos como locais de minúcias, padrões de crista e campos de orientação. Isso garante que tanto as características detalhadas quanto as gerais das impressões digitais sejam capturadas de forma eficaz. O objetivo é criar um sistema mais confiável para combinar impressões latentes com suas impressões claras correspondentes. Ao combinar diferentes características em uma abordagem única, esse método mostra potencial para melhorar a precisão na identificação.
Experimentação e Avaliação
Para testar a eficácia do novo método, os pesquisadores reuniram dois grandes conjuntos de dados públicos disponíveis e realizaram avaliações extensivas. Esses conjuntos contêm uma ampla variedade de imagens de impressões digitais em diferentes condições, ajudando a garantir que a abordagem proposta seja robusta e eficaz. Os resultados desses experimentos indicaram que o novo método superou significativamente as técnicas existentes, provando seu potencial para uso prático em aplicações forenses.
O Futuro do Reconhecimento de Impressões Digitais
Os achados desta pesquisa destacam a importância de continuar a desenvolver e aprimorar os sistemas de identificação de impressões digitais. O uso de GANs para o aprimoramento de impressões digitais representa um avanço significativo, pois pode melhorar a detecção de minúcias e restaurar detalhes mais finos que métodos anteriores frequentemente perdiam. Com refinamentos contínuos e mais explorações, essas tecnologias podem levar a sistemas mais precisos e confiáveis para identificar suspeitos com base em impressões digitais latentes.
Conclusão
O reconhecimento de impressões digitais latentes desempenha um papel crucial no sistema de justiça criminal, e melhorar a qualidade dessas impressões é fundamental para uma identificação precisa. O método proposto utilizando GANs representa um avanço significativo nesse campo, mostrando o potencial para um desempenho aprimorado em aplicações forenses. À medida que a tecnologia continua a evoluir, é essencial focar na integração de diversas técnicas para lidar com os desafios únicos apresentados pelas impressões digitais latentes. Um sistema de identificação mais eficaz pode fornecer às forças de segurança ferramentas valiosas para resolver casos e garantir justiça.
Título: Latent fingerprint enhancement for accurate minutiae detection
Resumo: Identification of suspects based on partial and smudged fingerprints, commonly referred to as fingermarks or latent fingerprints, presents a significant challenge in the field of fingerprint recognition. Although fixed-length embeddings have shown effectiveness in recognising rolled and slap fingerprints, the methods for matching latent fingerprints have primarily centred around local minutiae-based embeddings, failing to fully exploit global representations for matching purposes. Consequently, enhancing latent fingerprints becomes critical to ensuring robust identification for forensic investigations. Current approaches often prioritise restoring ridge patterns, overlooking the fine-macroeconomic details crucial for accurate fingerprint recognition. To address this, we propose a novel approach that uses generative adversary networks (GANs) to redefine Latent Fingerprint Enhancement (LFE) through a structured approach to fingerprint generation. By directly optimising the minutiae information during the generation process, the model produces enhanced latent fingerprints that exhibit exceptional fidelity to ground-truth instances. This leads to a significant improvement in identification performance. Our framework integrates minutiae locations and orientation fields, ensuring the preservation of both local and structural fingerprint features. Extensive evaluations conducted on two publicly available datasets demonstrate our method's dominance over existing state-of-the-art techniques, highlighting its potential to significantly enhance latent fingerprint recognition accuracy in forensic applications.
Autores: Abdul Wahab, Tariq Mahmood Khan, Shahzaib Iqbal, Bandar AlShammari, Bandar Alhaqbani, Imran Razzak
Última atualização: 2024-09-18 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2409.11802
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2409.11802
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.
Obrigado ao arxiv pela utilização da sua interoperabilidade de acesso aberto.