DE1548255C - Verfahren zur Identifizierung und Klassifizierung von Fingerabdrücken - Google Patents
Verfahren zur Identifizierung und Klassifizierung von FingerabdrückenInfo
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Description
I 548 255
1 2
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Um das Ausmaß der notwendigen Nachforschung
Identifizierung und Klassifizierung von Fingerab- zu reduzieren, kann die im Augenblick zur Verdrücken
mit Hilfe eines Fingerabdruckmusters. fügung stehende Information, mit der die vier grund-Die
grundlegende Arbeit über Fingerabdrücke, legenden Arten von Fingerfurchenmustern identifidie
heute noch sehr .weitgehend gültig ist, wurde von 5 ziert werden, sowie jede andere auf der Fingerab-E.
R. Henry im Jahre 1900 geleistet. Das von ihm druckkarte eingetragene Information als grobe Idenvorgeschlagene
System wurde von englisch sprechen- tifizierung verwendet werden. Das Verfahren nach
den Ländern übernommen und wird in vielen ande- vorliegender Erfindung benötigt jedoch eine solche
ren Ländern ebenfalls zur Identifizierung von Finger- anfängliche Auslese nicht. abdrücken
verwendet. Henry hat alle Fingerab- 10 Es ist bereits ein Verfahren und eine Einrichtung
drücke in vier Arten unterteilt: Bögen, Schleifen, zum selbsttätigen Identifizieren von Fingerabdrücken
Wirbel und Zusammensetzungen. Ein Schleifenfinger- bekannt, bei dem Fingerabdrücke dadurch unterabdruckmuster
ist durch wenigstens eine rücklauf ende sucht werden, daß sie längs einer Anzahl von kreis-Furche
und wenigstens eine Furche zwischen dem förmigen Pfaden abgetastet werden, und daß die
Delta und dem Kern charakterisiert. Ein Bogenmuster 15 Schnittstellen der kreisförmigen Pfade mit Furchen
ist durch Furchen gekennzeichnet, die von einer des Fingerabdruckes gezählt werden. Diese Methode
Seite zur anderen verlaufen, ohne daß sie nach rück- weist eine Reihe von Nachteilen auf, die sich kaum
wärts gekehrt oder verdreht sind. Ein typisches ausschalten lassen. Das System erfordert nämlich
Wirbelmuster ist durch wenigstens eine Furche ge- eine exakte Einstellung des Fingerabdruckes in bekennzeichnet,
die einen vollständigen Kreis oder 20 zug auf die Abtastanordnung. Jede geringfügige Vereine
andere geschlossene Linie darstellt. Zusammen- Schiebung zwischen beiden würde das Ergebnis ver-
' gesetzte Muster sind solche Muster, die die charakte- fälschen. In ähnlicher Weise müssen die Fingerabristischen
Merkmale von mindestens zwei der drei drücke genau die gleiche Größe aufweisen, so daß
obenerwähnten Muster aufweisen. sich insgesamt Bedingungen ergeben, die in der Die Fingerabdrücke normaler Personen mit zehn 25 Praxis nie mit der erforderlichen Genauigkeit ange-Fingern
können durch dieses System in 10 000 Korn- troffen werden, damit ein praktisch verwendbares
binationen von Fingerfurchenmustern eingeteilt wer- System erzielt werden kann. Fingerabdrücke werden
den. Das FBI (U. S. Federal Bureau of Investigation) üblicherweise fotografiert, wenn sie von dem Finger
besitzt Fingerabdrücke von nahezu 100 Millionen einer betreffenden Person abgenommen werden, und
Menschen. Wenn ein bestimmter Satz von Fingerab- 30 dann vergrößert. Vergrößerungen haben aber nie
drücken dem FBI zur Identifizierung ohne zusatz- exakt die gleiche Größe, und wenn ein Fingerabliche
Kriterien übersandt wird, liegen etwa 100 000 druck nur geringfügig gegenüber dem anderen ver-Sätze
von Abdrücken vor, die in der Klassifizier- größert worden ist, können die Vergrößerungen nie
gruppe enthalten sind, in die dieser Satz von Ab- genau miteinander in dem nach dieser Entgegendrücken
gehört. Durch nachfolgendes Aussieben, 35 haltung beschriebenen System verglichen werden.
z.B. durch Feststellen unüblicher Eigenschaften, Die genaue Einstellung des vergrößerten Fingerab-Geschlecht,
Rasse usw. kann die Anzahl der Mög- druckes stellt darüber hinaus ein ernsthaftes Prolichkeiten
wesentlich herabgesetzt werden. Die übri- blem dar, weil Fingerabdrücke sich verjüngen und
gen Abdrücke können dann von Hand ausgesiebt keine exakte Kante oder einen Rahmen aufweisen,
werden, um zu bestimmen, wessen Fingerabdrücke 40 in den das Schema hineinpaßt. Die Genauigkeit der
vorliegen. Wenn jedoch nur ein einzelner Finger- Anordnung nach dieser Entgegenhaltung ist jedenabdruck
dem FBI zur Identifizierung zur Verfügung falls von Beschränkungen abhängig, die durch den
steht, kommen etwa 25 Millionen Personen für diese Aufbau der Abtasteinrichtung und die Halteanord-Fingerabdruckmuster
in Frage, das in dem Finger- nung bedingt sind, mit deren Hilfe die vergrößerte
abdruck, zu dem die zugehörige Person festgestellt 45 Kopie eines Fingerabdruckes in die Abtastvorrichwerden
soll, auftritt. Es ist praktisch unmöglich, tung eingeführt wird. Alle diese Schwierigkeiten
25 Millionen Sätze von Fingerabdrücken von Hand müssen notwendigerweise zu Ungenauigkeiten der
auszusortieren, um zu bestimmen, zu wem der ge- Anordnung führen, so daß die gesamte Anordnung
, suchte Fingerabdruck gehört. Es ist deshalb nahe- nach der Entgegenhaltung keine praktische Bedeu-
liegend, daß ein rascher, selbsttätig ablaufender Vor- 50 tung erlangt hat.
gang zur Fingerabdruckidentifizierung die Klassifi- ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Iden-
zierarbeit wesentlich verbessern und die Durchfüh- tifizierung von Fingerabdrücken zu schaffen, mit dem
rung von Fingerabdrucknachforschungen ganz er- die Verarbeitung einer sehr großen Anzahl von Fin-
heblich vereinfachen kann. gerabdruckmustern z. B. der Bevölkerung eines gan-
Glücklicherweise sind nahezu alle Fingerabdrücke, 55 zen Landes möglich, ist; dieses Verfahren soll des-
die beim FBI vorhanden sind, in einem Standard- halb sehr leistungsfähig sein und mit hoher Ge-
format gespeichert. Zusätzlich wurde jeder Person, schwindigkeit arbeiten sowie im Ergebnis eindeutig
deren Fingerabdrücke beim FBI vorliegen, eine be- und zuverlässig sein.
stimmte FBI-Zahl zugeteilt. Es sollen nun die Er- Gemäß der Erfindung wird hierzu vorgeschlagen,
kenntnisse vorliegender Erfindung zur Herstellung 60 daß das Fingerabdruckmuster durch ein aufgesetztes,
einer Einrichtung benutzt werden, die selbsttätig eine vorzugsweise aus mehreren konzentrischen Kreisen
Standardkarte ablesen und Nachforschungen, Sor- bestehendes Prüfmuster auf die Lage der Linienenden
tierungen, Klassifizierungen und Identifizierungen und Linienzweige derart geprüft wird, daß die Lage
automatisch durchführen kann. Das erfindungsge- von Linienenden und Linienzweigen festgestellt wird,
mäße Verfahren ist jedoch nicht an das FBI-Format 65 daß dann die Anzahl von Kreuzungsstellen zwischen
gebunden und kann am Finger selbst oder an ande- Fingerfurchenlinien und Verbindungslinien zwischen
ren als den üblichen Fingerabdrücken angewendet allen jeweils gefundenen Paaren der Linienenden
werden. und Linienzweigen bestimmt wird, daß eine Tabelle
3 4
erstellt wird, die eine Matrix (oder ein Gitter) der Durch einfache Bestimmung der Lage der Linien-Anzahl
von gefundenen Kreuzungsstellen bildet, und enden und Linienzweige und durch Zählung der
daß die erhaltenen Informationen in eine numerische Kreuzungsstellen zwischen Linien, die die Linien-Darstellung
umgewandelt werden, durch die der enden und Linienzweige mit Furchen des Fingerab-Fingerabdruck
identifiziert ist. 5 druckes verbinden, sind die durch die Abtastanord-
Die numerische Darstellung wird dabei in der nung zu bestimmenden Zahlen unabhängig von jeder
Weise erhalten, daß ein geordneter Satz aus nicht Beschränkung, die von dem Gerät herrührt. Gleichgeordneten
Zahlengruppen gebildet wird, dessen gültig, wie groß oder klein die Kopie des Fingeraberstes
Glied die ungeordnete Zahlengruppe ist, wel- druckes ist, sind die Kreuzungsstellen der Linien,
ehe das Maß für die Linien-Kreuzungsstellen zwi- io die in F i g. 7 mit schwarzen Punkten dargestellt
sehen Linienenden und Linienzweigen darstellt, daß sind, stets die gleichen. Es gilt aber auch, daß die
das zweite Glied des geordneten Satzes durch das Anzahl von schwarzen Punkten nach F i g. 7 die glei-Produkt
der Maße der Kreuzungsstellen von jedem chen sind, gleichgültig, wie der Fingerabdruck in
Linienende und Linienzweig zu allen anderen das Gerät eingeführt wird, seitlich versetzt oder oben
Linienenden und Linienzweigen gebildet wird, daß 15 und unten vertauscht. Der erfindungsgemäße Vordas
dritte Glied des geordneten Satzes durch das schlag besteht darin, zuerst für jeden Abtastvorgang
Produkt der Maße der Kreuzungsstellen von je- die Lage der Linienenden und Linienzweige zu bedem
Linienende und Linienzweig zu allen ande- stimmen, und da das Gerät leicht so ausgelegt werren
Linienenden und Linienzweigen gebildet wird, den kann, daß es in dieser Weise arbeitet, wird das
und daß das nte Glied des geordneten Satzes 20 Ergebnis zuverlässig und genau, gleichgültig, wie
durch das Produkt der Maße von Kreuzungs- ungenau die Lage und die Proportionen eines Fingerstellen
von jedem Linienende und Linienzweig abdruckes sind.
zu allen anderen Linienenden und Linienzweigen ge- Diese erheblich höhere Genauigkeit in Verbindung
bildet wird. mit der größeren Zuverlässigkeit und höheren Ar-
Die Erfindung umfaßt auch die Möglichkeit, daß 25 beitsgeschwindigkeit ist besonders wesentlich für
die Art der Linienenden und Linienzweige des sehr umfangreiche Sammlungen von Fingerab-Musters
bestimmt wird und daß die Kreuzungsstellen drücken, wie z. B. für eine Bundesbehörde od. dgl.
zwischen den Linienenden und Linienzweigen derart Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung
gezählt werden und daraus eine Tabelle erstellt wird, mit der Zeichnung erläutert. Es zeigt
daß eine Zahlengruppe aus zwei Arten von Zahlen 30 Fig. 1 einen Teil eines typischen Fingerabdruckgebildet wird, deren erste die Anzahl von Kreuzungs- musters mit Linienenden und Linienzweigen,
stellen zwischen gleichen Linienenden und Linien- F i g. 2 einen Teil eines typischen Prüfmusters zweigen und deren zweite die Anzahl von Kreuzungs- zur Bestimmung der Lage von Linienenden und stellen zwischen unterschiedlichen Linienenden und Linienzweigen eines Fingerabdruckes,
Linienzweigen darstellt. 35 F i g. 3 ein typisches Prüfmuster, das über einen
daß eine Zahlengruppe aus zwei Arten von Zahlen 30 Fig. 1 einen Teil eines typischen Fingerabdruckgebildet wird, deren erste die Anzahl von Kreuzungs- musters mit Linienenden und Linienzweigen,
stellen zwischen gleichen Linienenden und Linien- F i g. 2 einen Teil eines typischen Prüfmusters zweigen und deren zweite die Anzahl von Kreuzungs- zur Bestimmung der Lage von Linienenden und stellen zwischen unterschiedlichen Linienenden und Linienzweigen eines Fingerabdruckes,
Linienzweigen darstellt. 35 F i g. 3 ein typisches Prüfmuster, das über einen
Hierbei wird die Multiplikation der beiden Arten typischen Linienzweig eines Fingerabdruckes gelegt
von Zahlen so vorgenommen, daß das Produkt ist,
gleicher Art von Zahlen eine Zahl der ersten Art Fig. 4 eine graphische Darstellung für Signale,
und das Produkt ungleicher Art von Zahlen eine die aus einer Abfühlvorrichtung erhalten wurden, bei
Zahl der zweiten Art ergibt. Die erste Art von Zah- 40 der das Prüfmuster nach F i g. 3 verwendet wurde,
len sind dabei reelle Zahlen und die zweite Art von F i g. 5 ein typisches Prüfmuster, das über ein
Zahlen imaginäre Zahlen; und die Glieder des ge- Linienende eines Fingerabdruckes gelegt ist,
ordneten Satzes von Zahlen werden dadurch er- F i g. 6 eine graphische Darstellung, die aus einer
halten, daß der arithmetische Mittelwert einer jeden Abfühlvorrichtung erhalten wurde, bei welcher das
Zahlengruppe gebildet wird. Der arithmetische Mit- 45 Prüfmuster nach F i g. 5 verwendet wurde,
telwert einer jeden der Arten von Zahlen in jeder F i g. 7 ein typisches Fingerabdruckmuster, das
der Zahlengruppen wird gebildet, damit ein geord- fünf Linienzweige bzw. Linienenden zeigt, die nach
neter Satz von gemischten Zahlen entsteht, und der der Erfindung gezählt wurden,
arithmetische Mittelwert eines jeden Gliedes des ge- Fig. 8a, 8b und 8c Tabellen oder Matrizen für
ordneten Satzes von Zahlen wird zur Erzielung 50 typische Linienenden bzw. Linienzweige,
eines geordneten Satzes von komplexen Zahlen ge- Fig. 9a, 9b und 9c Darstellungen von Linien-
bildet. Schließlich wird vorgeschlagen, daß der Be- enden bzw. Linienzweigen zur Beschreibung der
reich eines jeden Mittelwertes des geordneten Satzes Fig. 10a, 10b und 10c und
von Zahlen in vorbestimmter Weise dividiert wird, Fig. 10a, 10b und 10c typische Gitterstrukturen,
daß eine Binärzahl jedem dieser Bereiche zugeord- 55 die aus der Information in den F i g. 9 a, 9 b und 9 c
net wird, daß bestimmt wird, in welchen Bereich berechnet wurden.
jeder zugeordnete Mittelwert fällt, und daß ein ge- Der erste Schritt des erfindungsgemäßen Verfah-
ordneter Satz von Binärzahlen gebildet wird, damit rens besteht darin, die Fingerfurchenlinien und ihre
eine den Fingerdruck identifizierende Binärdarstel- Art in einem bestimmten Fingerabdruck zu identifilung
erreicht wird. 60 zieren. Dies kann mit Hilfe eines kreisförmigen Prüf-
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird er- musters erreicht werden. Mit einer Prüfvorrichtung
reicht, daß die dem bekannten Verfahren anhaften- läßt sich feststellen, wenn das Prüfmuster jede Linie
den Ungenauigkeiten behoben werden können, in- oder Furche des Fingerabdruckes kreuzt,
dem die Identifizierung ausschließlich auf den inne- Ein vereinfachter Teil eines typischen Fingerabren
Zusammenhängen der charakteristischen Eigen- 65 druckes ist in F i g. 1 gezeigt. Hierin werden die
schäften des Fingerdruckes selbst basiert, ohne daß Fingerfurchenlinien 1, 3, 4 und 5 mit Linienenden,
die Relativstellung zwischen dem Fingerabdruck und die Fingerfurchenlinien 2, 6 und 7 mit Linienzweigen
der Abtastanordnung berücksichtigt werden muß. bezeichnet.
Ein typisches Prüfmuster ist in F i g. 2 gezeigt. Um die Lage von Linienenden und Linienzweigen anzuzeigen,
wird das gesamte Fingerfurchenmuster mit einem derartigen Muster geprüft. Jede Stelle in dem
Z-Y-Gitter wird durch drei oder mehr konzentrische Kreise geprüft. Wenn einer dieser Prüfkreise eine
Fingerfurchenlinie kreuzt, entsteht ein elektrisches Signal. Zusätzlich wird bei einer kreisförmigen Prüfung
der Prüfwinkel in Winkelzuwachsanteilen so vergrößert, daß die Winkelstellung einer Kreuzungslinie
einem bestimmten Winkelzuwachs zugeordnet ist. Die Zuordnung kann beispielsweise so erfolgen,
daß eine »1« in einer Speicherzelle eines Rechners gespeichert wird.
In den F i g. 3 und 4 ist die Technik zur Bestimmung der Lage oder einer anderen Anzeige des Vorhandenseins
eines Linienzweiges gezeigt. Die Information nach F i g. 4 wird festgestellt, wenn das
Prüfmuster in der in F i g. 3 gezeigten Weise angeordnet ist. In einem praktischen System würden notwendigerweise
mehr Ringe und ein größerer Quantelungspegel verwendet, um zu gewährleisten, daß
ein ausreichend genaues Bild des Musters erhalten wird. Wenn der Prüfkreis 8 die Linienzweige 30, 31,
32 in Kreissektoren 15, 21 und 24 schneidet, wird diese Tatsache in den Speicher eingeführt. Wenn die
beiden anderen Prüfkreise 9 und 10 auch das Muster an den gleichen Kreissektoren 15, 21 und 24 schneiden,
ist ein Linienzweig angezeigt worden.
Nach den F i g. 5 und 6 ist eine typische Prüfung eines Linienendes gezeigt. Bei einem Linienende
nach F i g. 5 wird die in F i g. 6 gezeigte Information erhalten. Jeder Prüfkreis 8, 9 und 10 schneidet die
Linie 34 an nur einer Stelle, so daß angezeigt wird, daß ein Linienende vorliegt. Wegen der Orientierung
der Prüfmuster und des Linienendes treten die Schnittstellen nicht im gleichen Kreissektor, sondern
in benachbarten Kreissektoren auf. Im allgemeinen werden dadurch, daß das Prüfmuster genügend fein
ist, alle Linienzweige und Linienenden aus graphischen Darstellungen identifiziert, die ähnlich den in
den F i g. 4 und 6 gezeigten sind.
Der zweite Schritt des Verfahrens besteht darin,
die Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen zwischen jedem Paar von Linienzweigen und Linienenden auszuzählen.
Während dies von einer Bedienungsperson vorgenommen werden kann, kann, wenn die Lage
eines jeden Linienzweiges und Linienendes einmal bekannt ist, eine Prüfeinrichtung programmiert werden,
um in einer geraden Linie zwischen jedem Paar von Linienzweigen und Linienenden eine Prüfung
vorzunehmen, wie in F i g. 7 gezeigt ist. Eine einfache Zählvorrichtung zählt dann die Anzahl von
Linien-Kreuzungsstellen. Im vorliegenden Verfahren kann dann entweder die Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen
zwischen Linienzweigen und Linienenden allein oder die Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen
plus eine oder zwei (oder mehr) verwendet werden. Anstatt die Linien-Kreuzungsstellen zu zählen,
können auch die Abstände zwischen den Linien-Kreuzungsstellen oder die Abstände zwischen Linien-Kreuzungsstellen
plus eines oder zwei (oder mehr) bei vorliegendem Verfahren verwendet werden. Die
gleiche Zähltechnik muß während des ganzen Verfahrens beibehalten und für einen universellen Gebrauch
genormt werden. Die Zähltechnik kann jedoch beliebig gewählt werden, was dadurch zum
Ausdruck gebracht worden ist, daß die Linien-Kreuzungsstellen zwischen Linienzweigen und Linienenden
gezählt werden sollen.
Der nächste Schritt im Verfahren ist, eine Tabelle für die Linienzweige und Linienenden ähnlich der
nach den Fig. 8a, 8b oder 8c herzustellen. Die Matrix einer jeden Tabelle ist eine symmetrische
Matrix mit einer Nulldiagonale. Infolgedessen ist die gesamte benötigte Information in einer Hälfte
der Matrix enthalten. Während eine solche Tabelle
ίο mit Papier und Bleistift erstellt werden kann, kann
sie auch automatisch mit Hilfe einer Maschine erreicht werden, die die Information aus den Linienzweig
und Linienenden-Speichern in vorprogrammierte Stellen in einem Rechnerspeicher einführt.
Obgleich die Linienzweige und Linienenden, wie in den Zeichnungen dargestellt, durch bestimmte
Ziffern bezeichnet worden sind, kann ein Fingerabdruck in unterschiedlichen Winkelbeziehungen orientiert
sein. Der Abdruck kann gestreckt oder verschmiert sein. Im Falle der Erfindung ist jedoch die
Reihenfolge der Bezifferung der Linienzweige und Linienenden nicht ausschlaggebend, solange diese
Reihenfolge über das gesamte Verfahren beibehalter wird. Unabhängig von der spezifisch gewählter.
Reihenfolge der Linienzweige und Linienenden wire:
ein unverändertes Gitter bzw. eine Matrix erhalten, die ein Maß oder eine eindeutige Darstellung für
das spezifische Fingerabdruckmuster ist.
Die erforderliche Anzahl von Linienzweigen und Linienenden, die in einem bestimmten Fingerabdruck
gefunden und katalogisiert werden sollen, wurde nicht festgelegt. Die Anzahl von Linienzweigen
und Linienenden, die verwendet werden sollen, beeinflußt das Verfahren gemäß vorliegender Erfindung
nicht, sondern nur die Kompliziertheit der Berechnungen und den Aufwand an automatischen
maschinellen Einrichtungen. Es wird angenommen, daß zwölf Linienzweige und Linienenden ausreichend
sind, um Fingerabdrücke in vernünftiger Weise zu identifizieren. Um den Vorgang gemäß der Erfindung
aufzuzeigen, sind jedoch nur fünf Linienzweige und Linienehden vorgesehen.
In Fig. 7 ist ein typisches Fingerabdruckmuster
mit fünf Linienzweigen und Linienenden gezeigt..
wobei die Linienenden mit 36, 40 und die Linienzweige mit 38, 42 und 44 bezeichnet sind. Die Linien-Kreuzungsstellen
sind durch die großen schwarzen Punkte angedeutet. Es wird eine Technik zum Auszählen
der Linien-Kreuzungsstellen und Erfassen der Linienzweige und Linienenden bei den übrigen
Berechnungen dieses Beispieles verwendet, die äquivalent der Zählung der Abstände vergrößert um eins
ist.
Die Tabelle nach F i g. 8 a erfaßt die Anzahl von
Linien-Kreuzungsstellen zwischen den Linienzweigen und Linienenden 36, 38, 40, 42 und 44. Beispielsweise
beträgt die Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen zwischen den Linienzweigen 38 und 42
sieben.
F i g. 9 a ist topographisch äquivalent den Linien, die die Linienzweige und Linienenden nach F i g. 7 verbinden.
Die in einen Kreis gesetzten Zahlen sind die Maße für die Linien-Kreuzungsstellen zwischen den
verschiedenen Linienzweigen und Linienenden und entsprechen den Zahlen in F i g. 8 a. Beispielsweise
ist die Linie in F i g. 9 a zwischen den Linienzweigen 38 und 42 mit einer in einen Kreis gesetzten »7<:
bezeichnet.
Der Satz von Zahlen, der das Maß für die Linien-Kreuzungsstellen zwischen Linienzweigen und Linienenden
darstellt (d. h. der Satz 4, 9, 10, 5, 6, 7, 2, 3, 6, 8 nach F i g. 9 a), reicht nicht aus, um das Muster
von Linienzweigen und Linienenden zu identifizieren. Es ist darauf hinzuweisen, daß der Satz von Zahlen,
der das Maß der Linien-Kreuzungsstellen zwischen Linienzweigen und Linienenden darstellt, kein geordneter
Satz ist. Infolgedessen können die Zahlen von einer automatisch arbeitenden Einrichtung unabhängig
von der Reihenfolge der Bezifferung der Linienzweige und Linienenden herausgezogen werden.
Der Satz von Zahlen, der die Zahl der Linien-Kreuzungsstellen zwischen Linienzweigen und Linienenden
darstellt, ist lediglich ein erster Satz einer Vielzahl von Sätzen, die miteinander eindeutig das
Muster für Linienzweige und Linienenden definieren. Der erste Satz (auf den eben Bezug genommen
wurde) erscheint in F i g. 10 a in der Spalte unter D1.
Ein zweiter Satz von Zahlen wird so gebildet, daß jede Zahl des zweiten Satzes das Produkt zweier
Elemente oder Hilfssätze des ersten Satzes ist. Es werden nicht alle möglichen Produkte der beiden
Elemente des ersten Satzes ausgewählt, sondern nur diejenigen, die die Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen
von jedem bestimmten Linienzweig bzw. Linienende zu zwei anderen Linienzweigen und/oder
Linienenden darstellen. Der zweite Satz von Zahlen tritt in F i g. 10 a in der Spalte unter D2 auf und
enthält die Produkte der beiden Zahlen, die die Linien-Kreuzungsstellen-Abmessungen (die im ersten
Satz auftreten) zwischen jedem Linienzweig bzw. Linienende und zwei anderen Linienzweigen und/
oder Linienenden in allen möglichen Kombinationen darstellen. Zum Beispiel wird die erste Zahl im Satz
in der D .,-Spalte nach Fig. 10a, nämlich 50, dadurch
erhalten, daß die Zahl von Linien-Kreuzungsstellen zwischen dem Linienende 36 und dem Linienzweig
44 mit der Zahl von Linien-Kreuzungsstellen zwischen den Linienenden 36 und dem Linienzweig
42 multipliziert wird. Die zweite Zahl 45 wird dadurch erhalten, daß die Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen
zwischen dem Linienende 36 und dem Linienzweig 44 mit der Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen
zwischen den Linienenden 36 und 40 multipliziert wird. Die dritte Zahl 20 wird durch
Multiplikation der Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen zwischen den Linienenden 36 und dem Linienzweig
44 mit der Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen zwischen dem Linienende 36 und dem Linienzweig
38 erhalten. Die vierte Zahl 90 wird durch Multiplikation der Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen
zwischen den Linienenden 36 und dem Linienzweig 42 mit der Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen
zwischen den Linienenden 36 und 40 erhalten. Die fünfte Zahl 40 wird durch Multiplikation
der Zahl von Linien-Kreuzungsstellen zwischen dem Linienende 36 und dem Linienzweig 42
mit der Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen zwischen dem Linienende 36 und dem Linienzweig 38
erhalten. Die sechste Zahl 36 wird durch Multiplikation der Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen zwischen
den Linienenden 36 und 40 mit der Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen zwischen dem Linienende
36 und dem Linienzweig 38 erhalten. Die siebte Zahl 8 wird durch Multiplikation der Anzahl
von Linien-Kreuzungsstellen zwischen dem Linienzweig 38 und dem Linienende 36 mit der Anzahl von
Linien-Kreuzungsstellen zwischen den Linienzweigen 38 und 44 erhalten. Die achte Zahl 28 wird dadurch
erhalten, daß die Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen zwischen dem Linienzweig 38 und dem Linienende
36 mit der Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen zwischen den Linienzweigen 38 und 42 multipliziert
wird. Die übrigen Zahlen in dem zweiten Satz werden in ähnlicher Weise erhalten. Es sei noch
darauf hingewiesen, daß alle möglichen, zwei EIemente umfassenden Hilfskräfte des ersten Satzes
nicht zur Erzielung des zweiten Satzes verwendet werden und daß die Reihenfolge der Elemente des
zweiten Satzes nicht von Bedeutung ist.
Des weiteren wird ein dritter Satz von Zahlen gebildet, wobei jede Zahl des dritten Satzes das Produkt
von drei Elementen oder Hilfssätzen des ersten Satzes ist. Jede der Zahlen des dritten Satzes ist das
Produkt von drei Zahlen, die die Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen von einem bestimmten Linienende
bzw. Linienzweig zu drei anderen Linienzweigen und/oder Linienenden darstellt. Damit enthält der
dritte Satz von Zahlen, der in der Spalte unter D3 in F i g. 10 a erscheint, das Produkt der drei Zahlen,
die die Linien-Kreuzungsstellen von jedem Linienende bzw. Linienzweig zu drei anderen Linienenden
und/oder Linienzweigen in allen möglichen Kombinationen darstellt, wenn drei gleichzeitig genommen
werden. In diesem dritten Satz von Zahlen, der in der Spalte D3 erscheint, ist die erste Zahl 450 das
Produkt der Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen zwischen dem Linienende 36 und dem Linienzweig
44, multipliziert mit der Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen zwischen dem Linienende 36 und dem
Linienzweig 42, multipliziert mit der Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen zwischen den Linienenden
36 und 40. Die zweite Zahl 200 ist das Produkt der Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen zwischen dem
Linienende 36 und dem Linienzweig 44, multipliziert mit der Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen zwisehen
dem Linienende 36 und dem Linienzweig 42, multipliziert mit der Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen
zwischen dem Linienende 36 und dem Linienzweig 38. Die dritte Zahl 180 wird dadurch erhalten,
daß die Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen zwisehen dem Linienende 36 und dem Linienzweig 44
mit der Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen zwischen den Linienenden 36 und 40, multipliziert mit
der Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen zwischen dem Linienende 36 und dem Linienzweig 38, multipliziert
wird. Die vierte Zahl des Satzes wird durch Multiplikation der Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen
zwischen dem Linienende 36 und dem Linienzweig 42 mit der Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen
zwischen den Linienenden 36 und 40, multipliziert mit der Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen
zwischen dem Linienende 36 und dem Linienzweig 38, erhalten. Die fünfte Zahl des Satzes 56 wird
durch Multiplikation der Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen zwischen dem Linienzweig 38 und dem
Linienende 36 mit der Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen zwischen den Linienzweigen 38 und 44,
multipliziert mit der Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen zwischen den Linienzweigen 38 und 42, erhalten.
Die sechste Zahl des Satzes 48 wird durch Multiplikation der Zahl von Linien-Kreuzungsstellen
zwischen dem Linienzweig 38 und dem Linienende 36 mit der Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen zwischen den Linienzweigen 38 und 44, multi-
9 10
pliziert mit der Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen stets die gleiche, und die kleinste obere Begrenzung
zwischen dem Linienzweig 38 und dem Linienende kann zweckmäßigerweise als eine willkürlich ge-40,
erhalten. Die übrigen Zahlen des dritten Satzes wählte Zahl »1« definiert werden. Weil die größte
werden in ähnlicher Weise erhalten. Die Reihen- untere Begrenzung und die kleinste obere Begrenfolge
der Zahlen im dritten Satz ist dabei ohne Be- 5 zung in allen Gittern in einem bestimmten Klassifideutung.
ziersystem die gleichen sind, können sie zweckmäßi-
Ein vierter Satz von Zahlen wird aus dem Pro- gerweise vernachlässigt werden, und der übliche gedukt
von vier Elementen umfassenden Hilfssätzen ordnete Satz von Sätzen von nicht geordneten Zahdes
ersten Satzes von Zahlen gewonnen. Insbeson- len kann zweckmäßigerweise als ein Gitter charaktedere
enthält der vierte Satz von Zahlen alle die Zah- io risiert sein.
Jen, die durch gegenseitige Multiplikation der Zah- Obgleich das angegebene Beispiel nur fünf Linien-
len gebildet werden, die die Anzahl von Linien- enden bzw. Linienzweige verwendet, um die Technik
Kreuzungsstellen von jedem Linienzweig bzw. Linien- gemäß der Erfindung zu veranschaulichen, sind etwa
ende zu vier anderen Linienzweigen bzw. Linien- zwölf Linienenden bzw. Linienzweige ausreichend,
enden in allen möglichen Kombinationen darstellen, 15 um ein eindeutiges Gitter für jeden Fingerabdruck
wenn vier gleichzeitig genommen werden. Wenn nur einer jeden Person zu schaffen. In einem Gitter mit
fünf Linienzweige bzw. Linienenden betrachtet wer- zwölf Linienenden bzw. Linienzweigen, bei dem die
den, wie in vorliegendem Beispiel, ist der vierte letzte obere Begrenzung und die größte untere Be-Satz
von Zahlen das Produkt der Anzahl von Linien- grenzung nicht gezählt werden, würde das Gitter
Kreuzungsstellen von jedem Linienzweig bzw. Linien- 20 einen geordneten Satz von elf Sätzen von nicht geende
zu allen anderen Linienzweigen bzw. Linien- ordneten Zahlen aufweisen. Der erste Satz wird aus
enden. Beispielsweise ist in dem vierten Satz von Zahlen gebildet, die Maße für die Anzahl von ri
Zahlen der Fig. 10a, die in der Spalte D4 er- Linien-Kreuzungsstellen zwischen den Linienenden '''
scheinen, die erste Zahl 1800 die Anzahl von Linien- bzw. Linienzweigen sind. Der zweite Satz würde
Kreuzungsstellen zwischen dem Linienende 36 und 25 durch alle Produkte der Anzahl von Linien-Kreudem
Linienzweig 44, multipliziert mit der Anzahl zungsstellen von jedem Linienende bzw. Linienzweig
von Linien-Kreuzungsstellen zwischen dem Linien- zu zwei anderen Linienenden bzw. Linienzweigen
ende 36 und dem Linienzweig 42, multipliziert mit in allen möglichen Kombinationen der anderen elf
der Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen zwischen Linienenden bzw. Linienzweigen gebildet werden,
,den Linienenden 36 und 40, multipliziert mit der 3° Beim dritten Satz von Zahlen würde jedes Element
Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen zwischen dem als das Produkt von drei Zahlen gebildet werden,
Linienende 36 und dem Linienzweig 38. Die zweite deren jede die Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen
Zahl 336 ist die Anzahl von Linien-Kreuzungsstel- von einem bestimmten Linienende bzw. Linienzweig
len zwischen dem Linienzweig 38 und dem Linien- zu drei anderen Linienenden bzw. Linienzweige der
ende 36, multipliziert mit der Anzahl von Linien- 35 übrigen elf Linienenden bzw. Linienzweige ein-Kreuzungsstellen
zwischen den Linienzweigen 38 und schließlich aller möglichen Kombinationen darstellt. j
44, multipliziert mit der Anzahl von Linien-Kreu- In einer ähnlichen Weise würde der vierte Satz aus
zungsstellen zwischen den Linienzweigen 38 und 42, einem Produkt von vier Zahlen, der fünfte Satz aus
multipliziert mit der Anzahl von Linien-Kreuzungs- fünf Zahlen, der sechste Satz aus sechs Zahlen, der
stellen zwischen dem Linienzweig 38 und dem Linien- 40 siebente Satz aus sieben Zahlen, der achte Satz aus
ende 40. Die dritte Zahl im Satz, 972, ist die Anzahl acht Zahlen, der neunte Satz aus neun Zahlen, der
von Linien-Kreuzungsstellen zwischen dem Linien- zehnte Satz aus zehn Zahlen und der elfte aus elf
ende 40 und dem Linienzweig 38, multipliziert mit Zahlen gewonnen werden.
der Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen zwischen Das auf diese Weise gewonnene Gitter ist ein
den Linienenden 40 und 36, multipliziert mit der 45 eindeutig geordneter Satz von Sätzen nicht geord-Anzahl
von Linien-Kreuzungsstellen zwischen dem neter Zahlen, der ein Maß für ein bestimmtes Finger-Linienende
40 und dem Linienzweig 44, multipliziert abdruck-Muster ist. Eine derartige Gitteranordnung
mit der Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen zwi- kann jedoch leicht unhandlich werden. Es wird desschen
dem Linienende 40 und dem Linienzweig 42. halb im Falle der Erfindung vorgeschlagen, daß ein
Die übrigen Zahlen des Satzes werden in ähnlicher 50 geordneter Satz von Zahlen (Vektor), deren jede
Weise gebildet. Die Reihenfolge der Zahlen im Satz ein arithmetischer Mittelwert der Sätze von Zahlen
ist unerheblich. Bei nur fünf Linienenden bzw. des Gitters ist, an Stelle des Gitters gesetzt werden
Linienzweigen ist kein fünfter Satz von Zahlen vor- kann. Das heißt, daß die Gesamtheit des ersten
handen, weil es nicht möglich ist, von jedem belie- Satzes dividiert durch die Anzahl von Elementen in
bigen Linienende bzw. Linienzweig die Linien- 55 dem Satz das erste Element eines neuen, geordneten
Kreuzungsstellen zu jedem von fünf anderen Linien- Satzes von Zahlen bildet. In ähnlicher Weise kann
enden bzw. Linienzweigen zu bestimmen. Wenn fünf ein zweites Element, ein drittes Element usw. ge-Linienenden
bzw. Linienzweige zur Bestimmung der funden werden. In dem Beispiel mit nur fünf Liniencharakteristischen Eigenschaften eines Fingerab- enden bzw. Linienzweigen ist der geordnete Satz von
druckmusters verwendet werden, identifiziert ein ge- 60 Zahlen, der nachstehend ein »geordneter Satz von
ordneter Satz von vier Sätzen nicht geordneter Zah- Mittelwerten« genannt wird: 6,0; 34, 76; 197, 80;
len eindeutig die Linienenden- bzw. Linienzweig- 1053,6, wie in der obersten Linie nach Fig. 10a
muster. Dabei ist nur eine kleinste obere Begrenzung gezeigt. Mit zwölf Linienenden bzw. Linienzweigen
und eine größte untere Begrenzung erforderlich, damit würde der geordnete Satz von Mittelwerten elf
die geordneten Sätze von nicht geordneten Zahlen ein 65 Elemente aufweisen. Ganz allgemein besitzt bei
Gitter bilden. Ein solches Gitter ist unveränderlich N Linienenden bzw. Linienzweige der geordnete Satz
und bestimmt eindeutig das Fingerabdruck-Muster. von Mittelwerten N—\ Zahlen.
In jedem Gitter ist die größte untere Begrenzung Eine andere Technik zur Erzeugung eines geord-
In jedem Gitter ist die größte untere Begrenzung Eine andere Technik zur Erzeugung eines geord-
11 12
neten Satzes von Sätzen von Zahlen oder eines oder einzeln tabelliert sind, solange die erforderliche
Gitters, das eindeutig ein Fingerabdruck-Muster Reihenfolge beibehalten oder wiedergefunden wer-
definiert, ergibt sich in Verbindung mit den F i g. 8 b, den kann.
9 b und 10 b. Eine zweite Alternative der Bezifferung kann in
Die Zahlen nach Fig. 8b sind die gleichen wie 5 Verbindung mit den Fig. 8c, 9c und 10c ersehen
in F i g. 8 a. Geht man davon aus, daß 36 und 40 werden. In F i g. 8 c ist an Stelle des (*) nach
Linienenden und 38, 42 und 44 Linienzweige sind F i g. 8 b ein »/« vor jede Zahl gesetzt worden, die
(Fig. 7), erscheinen die Zahlen in Fig. 8b, die der die Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen zwischen
Anzahl von Linien-Kreuzungsstellen zwischen unter- Linienenden und Linienzweigen darstellt. Dieses
schiedlichen Arten von Linienenden bzw. Linien- io Bezeichnungssystem ist in F i g. 9 c, die ähnlich der
zweigen entsprechen, mit einem (*). Somit sind das Fig. 9b ist, beibehalten. In Fig. 10c folgen sowohl
Linienende 36 und der Linienzweig 38, das Linien- die Multiplikation als auch die Addition den üblichen
ende 36 und der Linienzweig 42, das Linienende 36 Regeln für das Rechnen mit komplexen Zahlen,
und der Linienzweig 44, der Linienzweig 38 und das wobei das Gitter nach Fig. 10c für die fünf in
Linienende 40, das Linienende 40 und der Linien- 15 F i g. 7 gezeigten Linienenden bzw. Linienzweige
zweig 42 und das Linienende 40 und der Linienzweig entsteht. Der geordnete Satz von Zahlen, der die
44 unterschiedlicher Art. fünf Linienenden bzw. Linienzweige darstellt, welche Fig. 9b ist ähnlich wie Fig. 9a topographisch in Abhängigkeit von dem System nach Fig. 8c, 9c
äquivalent. Fig. 7 und die Anzahl von Linien- und 10c gebildet werden, sind: 6,50+/5,67; —15,0
Kreuzungsstellen zwischen den Linienenden bzw. 20 +/38,94; — 217,0+/92,0; —832,0-/1386,0.
Linienzweigen ist in einen Kreis eingetragen. In Bei einem Vergleich eines zu identifizierenden Fig. 9b ist jedoch die Festsetzung in bezug auf Fingerabdruck-Musters mit einem registrierten das (*) aus F i g. 8 beibehalten. Fingerabdruck-Muster wird der geordnete Satz von In Fig. 10b wird die Tabellierung und Multipli- Sätzen der nicht geordneten Zahlen des zu identifikation wie in Fig. 10a durchgeführt, mit der Aus- 25 zierenden Fingerabdruckes mit dem geordneten Satz nähme, daß eine Regel zur Multiplikation für Zahlen von Sätzen von nicht geordneten Zahlen des regimit (*) definiert werden muß. Diese Multiplikations- strierten Fingerabdruckes verglichen. Um diesen regel für Zahlen mit (*) ist die gleiche wie für Vergleich vorzunehmen, wird die Schnittstelle der gewöhnliche negative Zahlen. Die Verwendung eines entsprechenden Sätze von Zahlen, die dem zu iden-Minusvorzeichens wurde vermieden, weil es einmal 30 tifizierenden Fingerabdruck-Muster zugeordnet sind, schwierig ist, eine Minuszahl von Furchen-Kreu- mit den Sätzen von Zahlen des registrierten Fingerzungsstellen semantisch zu bestimmen, und weil die abdruckes bestimmt. Die Schnittstelle ist selbst ein Regel für die Addition unterschiedlich von der für geordneter Satz oder ein Gitter von Sätzen nicht negative Zahlen ist. Die Regel für die Multiplikation geordneter Zahlen, die zwischen den Schnittsätzen ist somit folgende: Eine Zahl ohne (*), multipliziert 35 gemeinsam sind. Wenn die beiden Fingerabdruckmit einer Zahl ohne (*), ergibt eine Zahl ohne (*), Muster, die miteinander verglichen werden, η Linieneine Zahl mit (*), multipliziert mit einer Zahl mit (*), enden bzw. Linienzweige gemeinsam haben, weist ergibt eine Zahl ohne (*); eine Zahl ohne (*), multi- das Schnittgitter (n—l) von Null verschiedene aufpliziert mit einer Zahl mit (*), ergibt eine Zahl einanderfolgende geordnete Sätze von nicht geordmit (*). Somit ist in Fig. 10b die erste Zahl im 40 neten Zahlen auf. Durch Bestimmung der Anzahl zweiten Satz (*5) (*10) = 50, die zweite Zahl ist von von Null abweichenden geordneten Sätzen in (*5) (9) = *45, und die zehnte Zahl ist (2) (7) dem Schnittgitter kann die Anzahl von gemeinsamen = 14. Es ist auch hier wieder darauf hinzuweisen, Linienenden bzw. Linienzweigen zweier beliebiger daß die Reihenfolge der Darstellung der Elemente Fingerabdrücke bzw. Teilen von Fingerabdrücken eines jeden Satzes von Zahlen unerheblich ist, daß 45 bestimmt werden.
Linienzweigen ist in einen Kreis eingetragen. In Bei einem Vergleich eines zu identifizierenden Fig. 9b ist jedoch die Festsetzung in bezug auf Fingerabdruck-Musters mit einem registrierten das (*) aus F i g. 8 beibehalten. Fingerabdruck-Muster wird der geordnete Satz von In Fig. 10b wird die Tabellierung und Multipli- Sätzen der nicht geordneten Zahlen des zu identifikation wie in Fig. 10a durchgeführt, mit der Aus- 25 zierenden Fingerabdruckes mit dem geordneten Satz nähme, daß eine Regel zur Multiplikation für Zahlen von Sätzen von nicht geordneten Zahlen des regimit (*) definiert werden muß. Diese Multiplikations- strierten Fingerabdruckes verglichen. Um diesen regel für Zahlen mit (*) ist die gleiche wie für Vergleich vorzunehmen, wird die Schnittstelle der gewöhnliche negative Zahlen. Die Verwendung eines entsprechenden Sätze von Zahlen, die dem zu iden-Minusvorzeichens wurde vermieden, weil es einmal 30 tifizierenden Fingerabdruck-Muster zugeordnet sind, schwierig ist, eine Minuszahl von Furchen-Kreu- mit den Sätzen von Zahlen des registrierten Fingerzungsstellen semantisch zu bestimmen, und weil die abdruckes bestimmt. Die Schnittstelle ist selbst ein Regel für die Addition unterschiedlich von der für geordneter Satz oder ein Gitter von Sätzen nicht negative Zahlen ist. Die Regel für die Multiplikation geordneter Zahlen, die zwischen den Schnittsätzen ist somit folgende: Eine Zahl ohne (*), multipliziert 35 gemeinsam sind. Wenn die beiden Fingerabdruckmit einer Zahl ohne (*), ergibt eine Zahl ohne (*), Muster, die miteinander verglichen werden, η Linieneine Zahl mit (*), multipliziert mit einer Zahl mit (*), enden bzw. Linienzweige gemeinsam haben, weist ergibt eine Zahl ohne (*); eine Zahl ohne (*), multi- das Schnittgitter (n—l) von Null verschiedene aufpliziert mit einer Zahl mit (*), ergibt eine Zahl einanderfolgende geordnete Sätze von nicht geordmit (*). Somit ist in Fig. 10b die erste Zahl im 40 neten Zahlen auf. Durch Bestimmung der Anzahl zweiten Satz (*5) (*10) = 50, die zweite Zahl ist von von Null abweichenden geordneten Sätzen in (*5) (9) = *45, und die zehnte Zahl ist (2) (7) dem Schnittgitter kann die Anzahl von gemeinsamen = 14. Es ist auch hier wieder darauf hinzuweisen, Linienenden bzw. Linienzweigen zweier beliebiger daß die Reihenfolge der Darstellung der Elemente Fingerabdrücke bzw. Teilen von Fingerabdrücken eines jeden Satzes von Zahlen unerheblich ist, daß 45 bestimmt werden.
die Reihenfolge des Satzes von Sätzen von Zahlen Nunmehr wird auf den geordneten Satz von
jedoch wichtig ist. Somit definiert ein unterschied- Zahlen D1, D2 ... Dn Bezug genommen, die die
liches Gitter, das ein Fingerabdruck-Muster eindeutig arithmetischen "Mittelwerte der Elemente des geord-
festlegt, mit gemischten Zahlen mit (*) und ohne (*) neten Satzes von Sätzen von Zahlen darstellen,
eindeutig ein Fingerabdruck-Muster. 50 welche in der oben angegebenen Weise aufgebaut
Auch hier gilt wieder, daß das Gitter in der sind. Der geordnete Satz von Zahlen D1, D2 ... kann
Handhabung Schwierigkeiten bereiten kann. Ein Satz als ein Plan des entsprechenden Gitters gekenn-
von gemischten geordneten Zahlen mit jeweils einem zeichnet werden. Dieses Planen oder Übertragen ist
Teil mit (*) und ohne (*) wird zur Defination eines in folgender Weise ein »Erhalten der Nachbarschaft«:
geordneten Satzes von Mittelwerten verwendet, die 55 Zwei Fingerabdrücke werden einander als ähnlich
eindeutig das Fingerabdruck-Muster definieren. Die bezeichnet, wenn sie nur in einem Linienende bzw.
Teile des geordneten Satzes von Mittelwerten wer- einem Linienzweig voneinander abweichen. Wenn
den dadurch bestimmt, daß der arithmetische Mittel- die Fingerabdrücke nur in einem Linienende bzw.
wert der Zahlen mit (*) und ohne (*) in jedem Satz in einem Linienzweig voneinander abweichen, sind
festgelegt wird. Damit ist der geordnete Satz von 60 die Pläne ihrer Sätze D1, D2... Dn, im üblichen
gemischten Zahlen, die die fünf Linienenden bzw. Sinne nahe. Das bedeutet, daß die Mittelwerte D1,
Linienzweige-Muster nach F i g. 9 b definieren, in D0 ... Dn für zwei solche Fingerabdrücke und ihre
der Reihenfolge festgelegt: 6,50+*5,67; 29,33+ Differenz der bekannten Dreiecksungleichheit ge-
*38,94; 217,0 + *169,0; 832,0+*1386,0. Anderer- nügen. Dies läßt sich aus einem Beispiel ersehen:
seits kann ein äquivalenter Vorgang zum getrennten 65 Der Mittelwert dreier Zahlen (a, b, c) plus dem
Tabellieren der Zahlen mit (*) und ohne (*) ver- Mittelwert einer vierten Zahl (d) ist größer oder
wendet werden. Bei einem Rechner ist der Vorgang höchstens gleich dem Mittelwert der vier Zahlen
der gleiche, gleichgültig, ob die Zahlen paarweise (a, b, c, d), wobei a, b, c, d jeweils größer als Null
sind. Die Genauigkeit der Fingerabdruckstruktur ist deshalb durch die Genauigkeit ihrer Pläne garantiert.
Zwei geordnete Sätze von Zahlen D1, D2 ... Dn
werden als nahe bzw. genau bezeichnet, wenn ihre entsprechenden Komponenten nahe bzw. genau sind.
Nunmehr wird die Klassifizierung einer Vielzahl von Fingerabdrücken betrachtet. Jeder dieser Fingerabdrücke
soll ρ Linienenden bzw. Linienzweige (z.B. 12) besitzen. Die Zahl ρ ist zur Erläuterung in vorliegendem
Falle willkürlich gewählt, sie soll jedoch ausreichend groß sein, damit die gewünschte Auflösung
der Vielzahl der Fingerabdrücke erhalten wird. Vorzugsweise ist jeder dieser Fingerabdrücke
in wenigstens einem Linienende oder einem Linienzweig verschieden.
Es ist bei einer gegebenen Situation möglich, daß der geordnete Satz von Mittelwerten, der in der
obenerwähnten Weise berechnet ist, unzweckmäßig ist oder die Fähigkeit eines zur Verfügung stehenden
Rechners, z. B. in einer Polizeistation, einer Bank oder einem Kassenfenster eines Warenhauses, übersteigt.
Weiter muß die Frage der Anzahl von bedeutenden Ziffern in jedem Mittelwert empirisch
bestimmt werden. Beispielsweise erhebt sich in Fig. 10b mit D2 = 29,33 + *38,94 die Frage: Sind
die letzten Dezimalstellen oder Ziffern am Ende einer jeden dieser Zahlen bedeutend?
Jede der Zahlen D1, D2 .. . Dn, wobei η gleich
p—l, besitzt einen Wertebereich in jeder der drei Rechentechniken, die beschrieben sind. In der
Rechentechnik, die in Verbindung mit den Fig. 8a,
9 a und 10 a erläutert ist, ist der Bereich eines jeden Wertes von D1 ... Dn ein Bereich von reellen Zahlen,
die graphisch als Bereich von Punkten auf einer Linie dargestellt werden können. In den Rechentechniken,
die in Verbindung mit den F i g. 8 b, 9 b und 10b und in Verbindung mit den Fig. 8c, 9c
und 10 c beschrieben sind, ist der Bereich von D1
... Dn ein Bereich von komplexen oder paarweisen
Zahlen, die graphisch als eine Fläche in einer Ebene dargestellt werden können.
Der Bereich von D1 ... Dn kann zweckmäßigerweise
in zwei Teile unterteilt werden, vorzugsweise mit einer etwa gleichen Anzahl von Elementen der
gesamten Vielzahl von Fingerabdruck-Mustern, die in jeden der beiden Teile fallen. Die Grenzlinie
kann durch Probenehmen der gesamten Vielzahl von Fingerabdrücken bestimmt werden. Eine Probenahme
von beispielsweise 100 Fingerabdrücken ist jedoch genügend zur Bestimmung einer Grenzlinie.
Der Grenzlinie bzw. dem Grenzpunkt muß durch die Personen, die von dem System Gebrauch machen,
zugestimmt werden.
Jeder der beiden Teile eines jeden Wertes von D1... Dn wird mit einer Binärdarstellung »1« oder
»0« bezeichnet. Wenn die ausgewählte Größe von D1... Dn einen Wert besitzt, der eindeutig in das
Segment der Vielzahl, die mit »1« bezeichnet ist, fällt, wird der Größe D eine Binärziffer 1 zugeordnet;
Wenn die ausgewählte Größe D1... Dn eindeutig in
den Teil der Vielzahl fällt, die durch eine binäre »0« bezeichnet ist, wird der gewählten Größe D eine
»6« zugeordnet. Fällt die Größe D1... Dn in die
Nähe der gemeinsamen Grenze der beiden benachbarten Hilfsbereiche, wird der Größe D sowohl eine
Ziffer 1 als auch eine Ziffer 0 zugeordnet. Damit wird jeder Fingerabdruck mit ρ Linienenden und/
oder Linienzweigen in ein binäres Wort oder binäre Wörter von p — l Bits verschlüsselt. Das erste Bit
von links bezieht sich auf den Mittelwert von D1 und zeigt an, in welchen der beiden vorbestimmten
Hilfsbereiche von D1 der jeweilige bestimmte Wert fällt. Die nte Ziffer von links entspricht dem Hilfsbereich
von Dn. Damit werden alle Fingerabdrücke
einem der 2^-^ geordneten Karten zugeordnet, mit
der Ausnahme der Fingerabdrücke, in denen einer oder mehrere Werte von D1.. .Dn in die Nähe der
ίο Grenzlinie der vorbestimmten beiden Hilfsbereiche
einer bestimmten Größe D fallen. Solche ausnahmsweisen Fingerabdrücke besitzen zwei oder mehr
unterschiedliche Karten, die ihnen zugeordnet sind.
Wenn ein neuer Fingerabdruck einer Binärkarte oder Klassifizierung zugeordnet werden soll, werden
drei getrennte Fälle betrachtet:
1. Der neue Fingerabdruck besitzt mehr als die erforderlichen ρ Linienenden und/oder Linienzweige,
nämlich q Linienenden und/oder Linienzweige. Dann wird jeder Hilfssatz der q Linienenden
und/oder Linienzweige gewählt und das Produkt ρ mal ρ als getrennte Darstellung eines
Fingerabdruckes genommen. Der Fingerabdruck besitzt dann eine Anzahl von getrennten Binärklassifizierungen.
2. Wenn der neue Fingerabdruck genau ρ Linienenden und/oder Linienzweige besitzt, weist er
üblicherweise nur eine Klassifizierung auf, wenn nicht eine Mehrdeutigkeit in einer oder mehre-
ren der Größen D1 ... Dn in der vorbeschriebenen
Weise vorliegt.
3. Wenn der neue Fingerabdruck ;· Linienenden und/oder Linienzweige besitzt, wobei r kleiner
als die erforderliche Anzahl von ρ Linienenden und/oder Linienzweigen ist, werden nur (r—l)
Werte von D erhalten, und es werden nur (r— 1) bedeutende Bits von links dem Fingerabdruck
zugeordnet. Die verbleibenden Bits sind vollständig unbestimmt und können eine 1 oder
eine O sein. Je kleiner die Anzahl von bekannten Linienenden und/oder Linienzweigen ist, desto
kleiner ist die Anzahl von Größen D und desto größer das Maß der Unbestimmtheit.
Die Anzahl von erforderlichen Linienenden und/ oder Linienzweigen für das System kann vergrößert
werden, bis die Anzahl von Fingerabdrücken in der Vielzahl, die eine gegebene binäre Klassifizierung
aufweist, ausreichend klein geworden ist, damit die Klasse geprüft werden kann. Die einzigen oberen
Grenzen des Wertes von p, die für das System von Bedeutung sind, sind wirtschaftliche Grenzen und
die Anzahl von Linienenden und/oder Linienzweigen, die allgemein in einem Fingerabdruck gefunden
werden.
Claims (10)
1. Verfahren zur Identifizierung und Klassifizierung von Fingerabdrücken mit Hilfe eines
Fingerabdruckmusters, dadurch gekennzeichnet,
daß das Fingerabdruckmuster durch ein aufgesetztes, vorzugsweise aus mehreren konzentrischen Kreisen (8, 9, 10) bestehendes
Prüfmuster auf die Lage der Linienenden (1, 3, 4, 5; 36, 40) und Linienzweige (2, 6, 7; 38, 42,
44) derart geprüft wird, daß die Lage von Linienenden und Linienzweigen festgestellt wird,
daß dann die Anzahl von Kreuzungsstellen
zwischen Fingerfurchenlinien und Verbindungslinien zwischen allen jeweils gefundenen Paaren
der Linienenden und Linienzweige bestimmt wird, daß eine Tabelle erstellt wird, die eine
Matrix (oder ein Gitter) der Anzahl von so gefundenen Kreuzungsstellen bildet, und daß die
erhaltenen Informationen in eine numerische Darstellung umgewandelt werden, durch die der
Fingerabdruck identifiziert ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- ίο
kennzeichnet, daß die numerische Darstellung in einem Binärsystem erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die numerische Darstellung
in der Weise erhalten wird, daß ein geordneter Satz aus nicht geordneten Zahlengruppen gebildet
wird, dessen erstes Glied die ungeordnete Zahlengruppe ist, welche das Maß für die Linien-Kreuzungsstellen
zwischen Linienenden (1, 2, 3, 5; 36, 40) und Linienzweige (2, 6, 7; 38, 42, 44)
darstellt, daß das zweite Glied des geordneten Satzes durch das Produkt der Maße der Kreuzungsstellen
von jedem Linienende und Linienzweig zu allen anderen Linienenden und Linienzweigen
gebildet wird, daß das dritte Glied des geordneten Satzes durch das Produkt der Maße
der Kreuzungsstellen von jedem Linienende und Linienzweig zu allen anderen Linienenden und
Linienzweigen gebildet wird, und das das nte
Glied des geordneten Satzes durch das Produkt der Maße von Kreuzungsstellen von jedem
Linienende und Linienzweig zu allen anderen Linienenden und Linienzweigen gebildet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Art der Linienenden (1, 3,
4, 5; 36, 40) und Linienzweige (2, 6, 7; 38, 42, 44) des Musters bestimmt wird und daß die
Kreuzungsstellen zwischen den Linienenden und Linienzweigen derart gezählt werden und daraus
eine Tabelle erstellt wird, daß eine Zahlengruppe aus zwei Arten von Zahlen gebildet wird, deren
erste die Anzahl von Kreuzungsstellen zwischen gleichen Linienenden und Linienzweigen und
deren zweite die Anzahl von Kreuzungsstellen zwischen unterschiedlichen Linienenden und
Linienzweigen darstellt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplikation der beiden
Arten von Zahlen so vorgenommen wird, daß das Produkt gleicher Art von Zahlen eine Zahl
der ersten Art und das Produkt ungleicher Art von Zahlen eine Zahl der zweiten Art ergibt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Art von Zahlen reelle
Zahlen und die zweite Art von Zahlen imaginäre Zahlen sind.
7. Verfahren nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder des geordneten
Satzes von Zahlen dadurch erhalten werden, daß der arithmetische Mittelwert einer jeden Zahlengruppe
gebildet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 4, 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der arithmetische
Mittelwert einer jeden der Arten von Zahlen in jeder der Zahlengruppen gebildet wird, damit
ein geordneter Satz von gemischten Zahlen entsteht.
9. Verfahren nach Anspruch 4, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der arithmetische
Mittelwert eines jeden Gliedes des geordneten Satzes von Zahlen zur Erzielung eines geordneten
Satzes von komplexen Zahlen gebildet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich eines jeden
Mittelwertes des geordneten Satzes von Zahlen in vorbestimmter Weise dividiert wird, daß eine
Binärzahl jedem dieser Bereiche zugeordnet wird, daß bestimmt wird, in welchem Bereich jeder
zugeordnete Mittelwert fällt, und daß ein geordneter Satz von Binärzahlen gebildet wird, damit
eine den Fingerabdruck identifizierende Binärdarstellung erreicht wird.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 109 513/28
Family
ID=
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