Быстрый переход по странице
Математические алгоритмы АДИС
Способ описания и сравнения папиллярных узоров
В АДИС Папилон применяется детальное описание папиллярных узоров и иерархический подход к их сравнению. Первый уровень иерархии сравнения – тип узора, затем следуют положение дельт и центров, гребневый счет дельта-дельта и дельта-центр, массив направлений потока папиллярных линий и маска неиспользуемых мест, расположение и направление мелких особенностей, и затем – гребневый счет и связность между мелкими особенностями – топологические характеристики, являющиеся самым мощным инструментом при сравнении. До конечного этапа сравнения, потребляющего большую часть времени, доходит небольшое количество узоров, поскольку значительная их часть отсеивается на первых уровнях. Топологический подход к описанию узоров и иерархический способ их сравнения обеспечивают очень высокую избирательность поиска, превосходящую избирательность систем, описывающих только положение и направление мелких особенностей.
|
Тип узора, положение дельт и центров
|
Потоки
|
Мелкие особенности
|
Гребневый счет и связность
|
Кодирование папиллярных узоров
Точность автоматического кодирования папиллярного узора является одной из важнейших характеристик АДИС. В АДИС Папилон автоматический кодер великолепно справляется с задачами распознавания папиллярного узора, обнаружения мелких особенностей и описания их параметров (координаты, направление, гребневый счет, связность).
Кодирование отпечатков производится автоматически. Участие оператора ограничивается контролем на этапе определения типа узора и интегральных особенностей для исключения погрешностей обработки отпечатков со шрамами, врожденными аномалиями и грубыми дефектами прокатки.
Окно кодирования дактилокарт
Специальные фильтры отсекают области с разрушенной структурой, удаляют межпапиллярные включения, не несущие надежной информации, отделяют от шума и усиливают области, в которых из-за грязи, недостатка или избытка красителя узор является слабым. Успешно обрабатываются как очень тонкие, так и очень толстые папиллярные линии.
|
исходное изображение
|
улучшенное изображение
|
скелет и мелкие оcобенности
|
|
карта качества изображения
|
карта потоков папиллярных линий
|
гребневый счет
|
Как доказала практика, реализованные в АДИС Папилон алгоритмы фильтрации и кодирования обеспечивают очень высокие поисковые характеристики системы при сравнениях карта-карта на любом массиве дактилокарт без предварительного отбора по качеству.
Кодирование следа носит полуавтоматический характер. Степень вмешательства оператора зависит от качества следа. Уникальный алгоритм распознавания позволяет восстановить след, искаженный наложением другого следа или текстурой фона. За счет этого расширяется доля следов, пригодных для идентификации.
Работа со следами и отпечатками ладоней
АДИС Папилон работает со следами и отпечатками ладоней также уверенно, как со следами и отпечатками пальцев. Кодирование отпечатков ладоней – автоматическое, следов – полуавтоматическое.
|
След и отпечаток плохого качества. Неизвестна локализация следа на отпечатке. На следе отобразился участок тенарной части ладони, имеющий большое количество складок и морщинок, затрудняющих идентификацию. В АДИС Папилон идентификация проведена по 28 точкам.
|
Компенсация масштабных искажений
АДИС Папилон позволяет вводить следы пальцев или ладоней в произвольном масштабе. Патентованная технология ASC (AutoScaling) компенсирует любые масштабные изменения папиллярного узора (возрастные, трупные, фотосъемка с неизвестным масштабом).
Определение масштаба папиллярного узора следа
Алгоритм сжатия дактилоскопических изображений
Для сжатия дактилоскопических изображений используется разработанный на предприятии и сертифицированный в ФБР США метод WSQ-компрессии. Максимальное сжатие – 1:15.
Вычисление дактилоформулы
При вводе дактилокарты система автоматически вычисляет дактилоформулу. После утверждения или корректировки оператором дактилоформула в составе дактилокарты сохраняется в БД.
Режим вычисления дактилоформулы
К оглавлению
Ввод дактилокарт и следов
Виды дактилокарт
|
Система поддерживает несколько типов дактилокарт:
- добровольная регистрация
- обязательная регистрация
- регистрация для учетов ИЦ (привлеченные к уголовной ответственности, проходящие по УИН, подростки)
- дактилокарты трупов
|
Окно ввода текстовых данных дактилокарты
|
Поиск дактилокарт в БД по генотипу
на этапе ввода текстовых данных
|
Поиск дактилокарт в БД
на этапе ввода текстовых данных
|
Ввод изображений дактилокарты
- импорт электронных дактилокарт (из систем Папилон «Живой сканер», АДИС Папилон – в собственном формате, из АДИС других типов – в формате ANSI/NIST)
- сканирование с бумажных носителей
- из файлов формата TIFF
Для каждой дактилокарты, помимо дактилоскопических изображений (отпечатки пальцев, ладоней, контрольные оттиски), могут быть введены до 100 фотоизображений внешности и особых примет.
|
Сканирование отпечатков пальцев
|
 Сканирование фотоизображений
|
Составление словесного описания
|
Система позволяет составлять словесные портреты лиц, на которых составляются дактилокарты, хранить их в БД в составе дактилокарты и организовывать по ним поиски. Словесные портреты и запросы на поиск составляются с использованием единых справочников-глоссариев, обеспечивая единство терминологии и точность в описании внешности. Результаты поиска выводятся в виде альбома с подборкой фотографий.
|
 Составление словесного описания
|
Результат поиска по словесному описанию
|
Ввод следов пальцев и ладоней
- сканирование с карточек и дактилопленок
- съемка видеокамерой или цифровым фотоаппаратом
- из файлов формата TIFF
Кроме дактилоскопического изображения следа в БД можно дополнительно ввести изображение предмета, с которого изъят след, и другие сопутствующие изображения (до 100 для каждого следа).
|
Создание запроса на сканирование следа
|
Экран сканирование следа
|
К оглавлению
Технические средства АДИС
Системное программное обеспечение
АДИС Папилон работает под управлением ОС Linux. Протокол обмена данными – TCP/IP.
Выбор оборудования
В качестве вычислительной платформы для комплексов АДИС Папилон, с учетом пожеланий Заказчика, используется оборудование с гарантированными параметрами надежности и производительности, имеющее оптимальное соотношение цены и эксплуатационных характеристик, и обеспечивающее:
- масштабирование архитектуры системы
- модульность с возможностью замены отдельных компонентов
- модификацию и совершенствование комплекса с минимальными затратами.
К оглавлению
Масштабные схемы АДИС
Модульная масштабируемая архитектура АДИС Папилон обеспечивает возможность организации многоуровневых территориально-распределенных автоматизированных учетов в соответствии со следующей концепцией: Центральная АДИС (ЦАДИС) + сеть удаленных станций АДИС, связанных с ЦАДИС.
Условно можно выделить следующие уровни автоматизации дактилоскопических учетов:
-
уровень – локальные АДИС, рассчитанные на объем БД 20-90 тыс. дактилокарт. Как правило, состоят из 1-3 станций, связанных локальной вычислительной сетью. Применяются в РОВД и ГОВД небольших городов.
-
уровень – региональные АДИС, рассчитанные на объем БД 100 тыс-20 млн дактилокарт. Применяются для автоматизации учетов крупных административных образований (крупные города, области, республики). Состоит из Центрального комплекса АДИС, как правило, объединяющего учет ИЦ и ЭКЦ региона, и распределенной сети локальных станций АДИС I-го уровня (станций удаленного доступа). В России АДИС Папилон признана типовой системой для автоматизации региональных учетов.
-
уровень – федеральные АДИС. Применяются для автоматизации государственных дактилоскопических учетов. Состоит из Центрального федерального комплекса, связанного с Центральными комплексами регионов.
|
Одномашинный комплекс
Многоуровневая АДИС
|
К оглавлению
Архитектура системы
В основу построения системы положена архитектура «клиент-сервер», поддерживающая независимое обращение рабочих станций к обслуживающему запросы серверу.
Ввод информации, обработка изображений и приведение единицы хранения к стандартной форме происходит на рабочей станции. Автоматический процесс ввода в базу данных запускается на сервере.
По каждому вновь вводимому в БД объекту производятся поиски. Объект считается введенным в БД только после завершения поисков.
Серверное оборудование
Серверные функции (ввод, хранение, поиски, связь и коммуникации) в больших распределенных АДИС выполняют отдельные подсистемы:
- сервер БД
- поисковая подсистема
- подсистема хранения данных
- подсистема связи и коммуникаций
В небольших по объему БД программно-аппаратных комплексах серверные функции обеспечиваются ресурсами единого серверного блока или распределяются между рабочими станциями.
Сервер БД обеспечивает:
- поддержку электронного массива поисковых образов объектов хранения БД (индексных данных) на дисковом массиве
- прием к исполнению запросов рабочих станций и удаленных пользователей
- распределение вычислительных задач
- формирование результатов поисков и передачу их на рабочие станции в соответствии с запросами
- подготовку текстовой части дактилоскопической БД для Oracle-сервера
В зависимости от объема БД в состав серверного блока может входить внешняя дисковая подсистема для хранения индексных данных под управлением RAID-контроллера.
Поисковая подсистема обеспечивает сравнение "карта-карта", "след-карта", "карта-след", "след-след" для вновь вводимых дактилокарт и следов, отработку оперативных запросов.
Вычислительный процесс организован по технологии параллельных вычислений. ПО АДИС "Папилон" обеспечивает использование n-го количества многопроцессорных вычислителей (мэтчеров), как единого вычислительного ресурса.
Мэтчеры построены на базе модульных серверов, монтируются в стойки. Количество вычислителей зависит от размера БД и требуемой пропускной способности системы.
Выход из строя одного вычислителя не приводит к остановке комплекса, нагрузка равномерно распределяется между оставшимися.
Подсистема хранения данных состоит из дисковых накопителей – мембоксов, и Oracle-сервера, предназначенного для выгрузки текстовой сопроводительной информации.
Каждый мембокс представляет собой устройство с массивом жестких дисков, монтируемое в стойки, работает под управлением ОС Linux и специального программного обеспечения «MemoryBox». Количество мембоксов определяется размером БД.
Подсистема коммуникаций и связи состоит из коммутаторов и сервера коммуникаций и обеспечивает:
- взаимодействие сервера БД с остальными узлами системы
- взаимодействие АДИС со станциями удаленного доступа, дактилоскопирования и оперативных проверок (по каналам связи, обеспечивающим IP-соединение)
|
Клиентское оборудование
Рабочая станция администратора АДИС
С РМА осуществляется оперативный контроль над состоянием АДИС, производится архивирование данных и текущего состояния системы, запись заполненных сегментов базы данных на CD-R диски.
Рабочая станция оператора АДИС обеспечивает ввод дактилокарт и следов (пальцев и ладоней) и анализ полученных результатов запросов и поисков. Работает под управлением операционной системы Linux. Параллельно с интерактивными процессами на станциях в фоновом режиме производится обработка поступающей дактилоскопической информации.
В небольших АДИС вычислительные ресурсы рабочих станций могут использоваться для проведения поисков.
|
Рабочее место администратора АДИС
Рабочее место оператора АДИС
|
|
Серверный кластер
Стойки с вычислителями
Стойки с мембоксами
|
Удаленные станции АДИС
Для связи удаленной станции с центральным комплексом (ЦАДИС) используется модемная связь по коммутируемой телефонной линии, радиоканал или другие технические средства коммуникаций, обеспечивающие IP-соединение (в том числе сотовая связь).
Основные функции удаленных станций АДИС:
- Регистрация дактилокарт с помощью устройства бескраскового дактилоскопирования; передача дактилокарт в ЦАДИС (см. раздел сайта, посвященный системе электронного дактилоскопирования "Живой сканер")
- Удаленный доступ к Центральной АДИС для ввода дактилоскопической информации и работы с разрешенными разделами БД
- Оперативная проверка личности по БД ЦАДИС (см. раздел сайта, посвященный системе оперативных проверок Папилон "Фильтр")
Функциональные варианты удаленных станций и операции, выполняемые на них:
|
Станция бескраскового дактилоскопирования
|
Станция оперативных проверок
|
Станция удаленного доступа
|
Станция удаленного доступа, совмещенная со станцией дактилоскопирования и станцией оперативных проверок
|
|
Электронное бескрасковое дактилоскопирование
|
+
|
-
|
-
|
+
|
|
Сканирование дактилокарт и фотоизображений на планшетном сканере
|
-
|
-
|
+
|
+
|
|
Регистрация фотоизображений лиц и особых примет
|
+
|
-
|
+
|
+
|
|
Работа со словесным описанием
|
+
|
-
|
+
|
+
|
|
Сканирование следов
|
-
|
-
|
+
|
+
|
|
Ввод следов с пленок и объектов
|
-
|
-
|
+
|
+
|
|
Обработка следов и дактилокарт
|
-
|
-
|
+
|
+
|
|
Передача дактилокарт на проверку в ЦАДИС
|
+
|
-
|
+
|
+
|
|
Передача следов на проверку в ЦАДИС
|
-
|
-
|
+
|
+
|
|
Оперативная проверка личности по оттиску пальца
|
-
|
+
|
-
|
+
|
|
Доступ к БД ЦАДИС с разным уровнем прав
|
-
|
-
|
+
|
+
|
|
|
Станция бескраскового дактилоскопирования со сканером Папилон ДС-40
Станция оперативных проверок со сканером Папилон ДС-30
Cтанция удаленного доступа АДИС
Станция удаленного доступа АДИС, совмещенная со станцией бескраскового дактилоскопирования и оперативных проверок
|
|
Каждому оператору станции удаленного доступа администратором ЦАДИС назначается индивидуальный перечень прав доступа к базе данных ЦАДИС.
К оглавлению
Технологии высокой готовности обеспечивают отказоустойчивость системы, т.е. способность системы полноценно функционировать даже тогда, когда один из ее компонентов вышел из строя. В основе этих технологий лежит возможность «горячей» замены (без отключения питания и нарушения работоспособности остальных подсистем) вышедшего из строя оборудования.
Кластерная технология
Кластерное исполнение сервера БД является наиболее мощным средством поддержания непрерывной работоспособности системы. При отказе одного из серверов, входящих в кластер, происходит «горячий» подхват задач и используемой логической адресации выбывшего устройства резервным.
RAID-массив
Дисковая подсистема сервера БД, содержащая поисковые образы объектов хранения – т. н. индексные данные, организуется в виде RAID-массива SCSI-дисков. Данные "разбросаны" по всем дискам массива. Помимо данных, на дисках хранится информация о четности, которая может использоваться для восстановления данных. Все блоки данных и четности разделены между дисками таким образом, что если один из них будет удален (или даст сбой), то данные, находившиеся на нем, могут быть восстановлены, используя данные и четности на оставшихся дисках.
В случае выхода из строя одного диска подключение резервного диска и операция восстановления данных выполняются RAID-контроллером автоматически. В течение процесса автоматического восстановления система продолжает нормально функционировать, с незначительным снижением производительности.
Зеркалирование мембоксов
Для обеспечения целостности и высокой доступности данных, сохраняемых на мембоксах, используется зеркалирование – данные каждого заполненного сегмента базы данных хранятся сразу на двух устройствах в виде двух идентичных копий. В случае поломки устройства используется резервная копия данных. После ремонта временно выбывшего устройства идентичность копий восстанавливается программными средствами.
К оглавлению
Стандарты обмена данными
Формат обмена данными соответствует ANSI-NIST-ITL 1-2007. АДИС Папилон поддерживает следующие версии формата:
– FBI CJIS- RS-0010 (v. 7)
– INTERPOL (INT-I) (v. 4)
– RUS-I (v. 2.00).
Передача данных может осуществляться по различным линиям связи, обеспечивающим IP-соединение (телефонная линия, радиоканал, оптоволокно, сотовая связь и т.д.).
Информационная совместимость с внешними SQL-системами
В АДИС Папилон предусмотрена возможность выгрузки текстовой части базы данных на Oracle-сервер, чем обеспечивается открытость системы для других информационных учетов. Все изменения текстовой части БД АДИС синхронно отражаются в базе данных на Oraclе-сервере.
К оглавлению
Защита информации и разграничение прав доступа
Средства защиты информации, примененные в АДИС Папилон, обеспечивают:
- защиту информации от несанкционированной модификации, умышленного или случайного разрушения на всех этапах ее обработки, хранения и передачи;
- аутентификацию сторон, производящих обмен информацией (подтверждение подлинности отправителя и получателя);
- разграничение прав пользователей и обслуживающего персонала при доступе к информационным ресурсам АДИС;
- возможность доказательства неправомочности действий пользователей и обслуживающего персонала АДИС;
- дублирование информации путем создания резервных копий.
К оглавлению
Технология быстрого заполнения БД
|
При автоматизации действующего дактилоскопического учета быстрое конвертирование имеющихся «бумажных» массивов дактилокарт и следов в электронный вид и ввод их в БД АДИС Папилон обеспечивается разработанной на предприятии технологией "залпового" ввода с пропускной способностью более 1 млн дактилокарт в месяц. При этом поточное сканирование дактилокарт выполняется на скоростных сканерах Папилон (производительность - 3 тыс. дактилокарт в сутки).
Оптимальная схема внедрения АДИС
На базе многолетнего опыта по созданию программно-технических комплексов АДИС Папилон выработаны оптимальные схемы внедрения АДИС с гарантированно высокой отдачей с первых дней ввода в эксплуатацию. |
Станция поточного сканирования дактилокарт
|
Участок залпового ввода
|
Основные принципы:
- "залповый" ввод в АДИС (конвертирование в электронный вид) всего бумажного дактилоскопического массива Заказчика. Сканирование карт может быть осуществлено на территории Заказчика без исключения карт из штатной технологии этих подразделений. Другой вариант – проведение всех работ на участке «залпового ввода» предприятия в г. Миасс;
- монтаж программно-технического комплекса "под ключ", включая пуско-наладочные, электромонтажные работы, установку систем кондиционирования;
- проведение приемо-сдаточных сертификационных испытаний;
- обучение операторов АДИС в учебном центре Папилон; специальная программа обучения для системных администраторов;
- гарантийное сопровождение комплекса.
К оглавлению
|
![[x]](/files/image/design/mail2.gif){kind=small}
