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Computación

Toma de huellas dactilares en 3-D sin contacto físico

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Un nuevo sistema ofrece una mejor velocidad y precisión.

  • por Rachel Kremen | traducido por Francisco Reyes (Opinno)
  • 30 Septiembre, 2009

Un nuevo sistema de huellas dactilares en 3-D y que evita el contacto podría hacer que la identificación de los criminales fuese más rápida y fácil, tanto en las fronteras como en las comisarías. Al proyectar patrones de luz en un dedo y analizar la imagen, los investigadores de la Universidad de Kentucky son capaces de crear una huella mucho más precisa que la que se consigue con tinta o sensores. Los investigadores afirman que el sistema es más eficiente que la toma de huellas tradicional y que reduce de forma significativa en número de correspondencias erróneas.

“La toma de huellas se ha usado ampliamente para identificar criminales durante la aplicación de leyes forenses y de aplicaciones de seguridad,” afirma Yongchang Wang, candidato a doctorado en la Universidad de Kentucky, y autor principal del estudio que describe la investigación relacionada con la toma de huellas. No obstante, afirma Wang, con las técnicas tradicionales no resulta fácil tomar huellas precisas y detalladas.

Incluso el método moderno, mediante el que el dedo del sujeto se pasa por una placa de cristal para su escaneado, a veces requiere varios intentos por cada dedo para obtener una huella que se pueda usar. También es preciso limpiar el cristal después de cada escaneado. Y la captura de las huellas de los 10 dedos puede llevar varios minutos.

“Los agentes de aduanas tienen un presupuesto de 32 segundos por persona. Necesitan una forma de poder tomarte las huellas rápidamente,” afirma Mike Troy, director general de FlashScan3D, una compañía con sede en Richardson, Texas, que fue fundada para comercializar el sistema de Kentucky.

El dispositivo funciona mediante la proyección de una serie de líneas en forma de franjas sobre el dedo, dentro de un proceso denominado iluminación estructurada de luz (SLI, en sus siglas en inglés). Una cámara de 1,4 megapíxeles captura automáticamente las imágenes de las líneas al tiempo que se mueven a lo largo del dedo, a aproximadamente 1.000 píxeles por pulgada. Eso es aproximadamente el doble de resolución de la que requiere el sistema de toma de huellas AFIS (Automatic Fingerprint Identification System) del FBI. Al analizar la forma en que cada línea sube y baja, el software construye un modelo en 3-D de la superficie del dedo en menos de un segundo, situando cada cresta y valle en su lugar adecuado. Y al contrario que los dispositivos de toma de huellas actuales, el sistema SLI no se ve afectado por las pieles grasas o los ambientes secos.

Los sistemas de escaneado actuales, que capturan la huella en dos dimensiones, requieren que el dedo se presione y se haga rodar sobre una superficie plana. Debido a la elasticidad de la piel, la huella se distorsiona, afirma Wang, y añade que el sistema SLI no tiene ese tipo de contacto o distorsión. “Por tanto, incluso a la misma resolución, la huella en 3-D obtenida sin contacto tendrá un mucho mejor rendimiento a la hora de buscar correspondencias que las huellas tradicionales en 2-D,” afirma.

Según Daniel Lau, profesor asociado de ingeniería eléctrica en Kentucky y supervisor de Wang durante el proyecto, en una escala de 1 a 5, con el 1 representando la imagen de mayor calidad posible y el 5 representando una de calidad no utilizable, el sistema SLI alcanzó un 1,1519. Como contraste, un popular escáner de huellas en 2-D alcanzó un 1,7125. La diferencia es significativa tanto a nivel estadístico como práctico, afirma Lau. “Se traduce en una mejora del rendimiento a la hora de buscar correspondencias.” Los planes previstos para expandir significativamente la base de datos biométrica del FBI significan que el hecho de lograr correspondencias rápidas y precisas es incluso más importante, afirma.

Shahram Orandi, lider de equipo del grupo de pruebas de sistemas biométricos a gran escala del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología, afirma que la toma de huellas en 3-D es un área de desarrollo de mucha importancia. Tanto el Departamento de Seguridad Nacional y el Instituto Nacional de Justicia están interesados en un sistema sin contacto que capture huellas en 3-D, e idealmente de varios dedos a la vez. “Hay dinero ahí fuera y la gente está saltando a por él,” afirma Orandi. Por ejemplo, la Universidad Carnegie Mellon y TBS Holdings están trabajando de forma independiente en sistemas que utilizan varias cámaras para capturar las huellas. Ambos proyectos, así como el de Kentucky, han recibido subvenciones del gobierno.

“Casi todos los que han intentado la captura en 3-D han tenido éxito,” afirma Orandi. “El ingrediente secreto que falta es cómo hacer que estas imágenes se comparen con la tecnología existente.”

Orandi describe el problema mediante la comparación de una huella dactilar y una piel de naranja. Al intentar alisar un trozo de piel, extraído con sumo cuidado, se acabarán produciendo roturas. Lo mismo pasa con las huellas dactilares en 3-D, afirma. Aplanarlas para convertirlas en 2-D y así compararlas con las huellas tradicionales del AFIS provoca la aparición de roturas.

Wang afirma que su sistema es capaz de aplanar las representaciones en 3-D y convertirlas en huellas bidimensionales sin distorsionar la imagen. NIST está desarrollando herramientas para poner a prueba los sistemas de toma de huellas en 3-D y evaluar las diferencias entre algunos de los esquemas que se están desarrollando.

Aunque no quiso entrar en detalles acerca de cómo se compara el sistema de Kentucky con otros, Orandi afirmó que estaba entre los tres primeros de entre todos los que conoce.

Los investigadores de la Universidad de Kentucky esperan mejorar su sistema, en un principio mediante su aceleración para que el tiempo de escaneado y procesado se reduzca a menos de 0,1 segundos. El equipo también quiere ser capaz de escanear 10 dedos a la vez. “Nuestro objetivo es tener una caja con varios escáneres... y que sólo tengas que poner la mano relajada” para que capture las huellas de los 10 dedos al mismo tiempo, afirma Lau.

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