• 분석과학
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• 제33권2호
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• pp.86-97
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• 2020

Reconstruction and separation of explosive-contaminated overlapping fingerprints constitutes an analytical challenge of high significance in forensic sciences. Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) allows real-time chemical mapping by detecting the light emissions from laser-induced plasma and can offer powerful means of fingerprint classification based on the chemical components of the sample. During recent years LIBS has been studied one of the spectroscopic techniques with larger capability for forensic sciences. However, despite of the great sensitivity, LIBS suffers from a limited detection due to difficulties in reconstruction of overlapping fingerprints. Here, the authors propose a simple, yet effective, method of using chemical mapping to separate and reconstruct the explosive-contaminated, overlapping fingerprints. A Q-switched Nd:YAG laser system (1064 nm), which allows the laser beam diameter and the area of the ablated crater to be controlled, was used to analyze the chemical compositions of eight samples of explosive-contaminated fingerprints (featuring two sample explosive and four individuals) via the LIBS. Then, the chemical validations were further performed by applying the Raman spectroscopy. The results were subjected to principal component and partial least-squares multivariate analyses, and showed the classification of contaminated fingerprints at higher than 91% accuracy. Robustness and sensitivity tests indicate that the novel method used here is effective for separating and reconstructing the overlapping fingerprints with explosive trace.

• 한국광학회지
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• 제31권3호
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• pp.125-133
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• 2020

본 논문에서는 다변량 분석법과 결합된 레이저 유도 플라즈마 분광법을 사용하여 겹친 유류 지문을 분리하는 혁신적인 방법을 연구하였다. LIPS는 겹친 유류 지문의 화학 성분에 대한 데이터뿐 아니라 실시간 분석 및 고속 스캐닝이 가능한 분광법이다. 레이저 유도 플라즈마 분광법을 통해 도출된 스펙트럼은 적절한 다변량 분석이 적용되어 법의학적 분류와 겹친 유류 지문의 재구성에 유용한 화학적 성분을 제공한다. 본 연구에서는 LIPS 스펙트럼에서 4가지의 유류 지문을 분류하기 위하여, 주성분 분석 방식과 부분 최소 제곱 회귀 분석을 사용하였다. 제안된 방법은 SIMCA 및 PLS-DA와 같은 구별 방식을 사용하여 4개의 유류 지문의 분류를 성공적으로 입증하였다. 본 연구의 결과는 대략 85% 이상의 정확도를 가졌으며, external validation 실험에서도 분류의 가능함을 보였다. 최종적으로, 125 ㎛의 공간 간격으로 레이저 스캐닝 분석을 통한 겹친 유류 지문의 2차원 형태의 분리가 가능함을 입증하였다.

• 시큐리티연구
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• 제61호
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• pp.377-400
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• 2019

사진은 가장 일반적으로 사용되는 현장 기록 방법으로, 증거물 관리의 연속성을 유지하고 현상을 있는 그대로 담아낼 수 있기 때문에 범죄수사 및 각종 사고조사에 널리 이용된다. 최근에는 디지털 카메라가 이용되기 때문에 이미지 조작에 따른 진정성(authenticity) 훼손위험이 있어 이미지 증강에 사용할 수 있는 방법이 제한적인데, 그 중 널리 활용되는 하나가 푸리에 변환 (Fourier transform)이다. 푸리에 변환은 이미지를 주파수 신호로 변환하는 것으로, 본 연구에서는 fast Fourier transform (FFT)을 사용하였다. 본 실험에서는 지문을 규칙적인 패턴을 가진 모눈종이나 또 다른 지문과 겹치게 한 뒤 FFT로 분리하였다. 그리고 원래의 지문과 분리한 지문의 품질을 각각 평가하고 비교하였으며, 두 지문이 같은 지문으로 판정될 수 있는지 검사하였다. 규칙적인 패턴을 가진 배경에 찍힌 지문이나 general pattern끼리 겹쳐진 지문을 분리한 경우 지문 융선이 증강되어 식별에 용이하였다. 하지만 core나 delta와 같이 복잡한 패턴끼리 겹쳐진 지문의 경우 원래의 지문보다 FFT로 분리하여 얻은 지문의 품질이 낮고 식별오류가 많았다. 지문 품질의 저하는 감정관의 신뢰성에 부정적 영향을 미칠 수 있다. 연구의 주요 논점은 지문감정 이외에도 디지털이미지 개선기술이 활용되는 여러 상황에서 참고할 수 있을 것이다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제9권4호
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• pp.263-268
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• 2006

This paper presents a real-time verification system by extracting a features of multimodal biometrics using hybrid method, which is combined the moment balance and the independent component analysis(ICA). The moment balance is applied to reduce the computation loads by extracting the validity signal due to exclude the needless backgrounds of multimodal biometrics. ICA is also applied to increase the verification performance by removing the overlapping signals due to extract the statistically independent basis of signals. Multimodal biometrics are used both the faces and the fingerprints which are acquired by Web camera and acquisition device, respectively. The proposed system has been applied to the fusion problems of 48 faces and 48 fingerprints(24 persons * 2 scenes) of 320*240 pixels, respectively. The experimental results show that the proposed system has a superior verification performances(speed, rate).

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 제13회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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• pp.901-904
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• 2000

A direct authentication from gray-scale image, instead of the conventional multi-step preprocessing, is proposed using Gabor filter-based features from the gray-scale fingerprint around core point. The core point is located as a reference point for the translation invariant matching. And its principal symmetry axis is detected for the rotation invariant matching from its neighboring region centered at the core point. And then fingerprint is divided into non-overlapping blocks with respect to the core point and features are directly extracted form the blocked gray level fingerprint using Gabor filter. The proposed fingerprint authentication is based on the Euclidean distance between the corresponding Gabor features of the input and the template fingerprints. Experiments are conducted on 300${\times}$300 fingerprints obtained from a CMOS sensor with 500 dpi resolution, and the proposed method could lower the False Reject Rate(FRR) to 18.2% under False Acceptance Rate(FAR) of 0%.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제28권10호
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• pp.764-772
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• 2001

본 논문은 지문의 특징점들이 융선으로 서로 연결되어진 구조 정보를 활용한 지문 매칭 알고리즘에 대해 연구하였다. 매칭에 이용한 특징은 분기점과 단점의 위치 및 분기점과 단점에서 융선의 진행 방향 등이다. 동일 융선 상에 존재하는 특징점들에 대한 연결정보를 추출하고, 이를 이용하여 원문지문과 입력지문간의 좌표 변환의 기준이 되는 특징점 쌍을 검출한다. 서로 일치하는 한 쌍의 특징을 이용해 입력지문을 이동 회전하여 원문지문과 일치시킨 후 각 특징들의 위치, 융선 방향이 일치하는 개수에 따라 지문의 동일여부를 판단하였다. 제안된 알고리즘은 회전과 이동에 무관한 지문인식이 가능하다. 89명으로부터 얻은 445매의 지문영상에 대한 실험결과, 지문매칭의 처리속도가 31%향상되었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 ITC-CSCC -1
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• pp.446-449
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• 2000

A direct RTI(Rotation and translation invariant) fingerprint identification is proposed using the GCMs(generalized complex moments) and Gabor filter-based features from the grey level fingerprint around core point. The core point is located as reference point for the translation invariant matching. And its symmetry axis is detected for the rotation invariant matching from its neighboring region centered at the core point. And then, fingerprint is divided into non-overlapping blocks with respect to the core point and, in contrast to minutiae-based method using various processing steps, features are directly extracted from the blocked grey level fingerprint using Gabor filter, which provides information contained in a particular orientation in the image. The Proposed fingerprint identification is based on the Euclidean distance of the corresponding Gabor features between the input and the template fingerprint. Experiments are conducted on 300 ${\times}$ 300 fingerprints obtained from the CMOS sensor with 500 dpi resolution, and the proposed method could obtain 97% identification rate.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.143-151
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• 2010

지문분류는 1:N 지문인식 시스템의 효율성을 높이는 단계로 지문의 매칭 시간 단축과 인식의 정확성을 높여주는 역할을 한다. 지문 각 클래스의 융선 패턴은 한 개 이상의 클래스와 중복되는 성질을 가지기 때문에 지문분류 작업은 어렵다. 또한 잡음을 많이 포함하거나 예외적인 입력 상태인 경우에도 분류 작업은 어려워진다. 본 논문에서는 다양한 품질의 지문을 효과적으로 분류하기 위해 지문의 방향특징을 이용해 확률 모델을 설계하고, 이를 최적화 하여 지문분류를 수행하는 방법을 제안하였다. 지문 융선을 픽셀단위로 탐색하여 방향 값을 산출하고, 산출된 방향 값을 일정 픽셀 단위로 병합하여 지문의 방향특징을 추출한다. 추출된 방향 특징을 이용해 확률론적 정보추출 및 인식 방식인 마코프 모델을 이용하여 지문의 클래스별 마코프 모델을 생성한다. 생성된 클래스별 마코프 모델의 상태전이 행렬을 분석하여 클래스별 분류 모델의 가중치 항목을 결정하고 유전자 알고리즘을 이용하여 지문분류 성능을 향상시킬 수 있는 최적의 수치를 찾아낸다. 유전알고리즘에 의해 최적화된 분류모델에 다양한 품질의 지문 데이터베이스를 적용하여 실험해 본 결과 최적화 되기 전의 분류 모델에 비해 우수한 분류성능을 보였다. 또한 실험에 사용한 다양한 품질의 데이터베이스를 분석해본 결과 제안한 방법은 특이점 유, 무 및 상태에 독립적으로 예외적인 입력상황의 지문에 대해 효율적으로 지분분류를 수행했다.