DE2732382A1 - Verfahren und einrichtung zum vergleichen und bestimmen von fingerabdruecken - Google Patents

Description

DR. BERG DIPL-ING. STAPF DIPL-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR

8 MÜNCHEN 86, POSTFACH 86 02 45

Anwaltsakte: 28 247 18. Juli 1977 Calspan Corporation Buffalo, New York 14221/USA Verfahren und Einrichtung zum Vergleichen und Bestimmen von Fingerabdrücken

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Vergleichen und Bestimmen von Fingerabdrücken, und insbesondere ein Verfahren und eine Einrichtung zum Durchsuchen einer Datei von kodierten Fingerabdrücken auf die Fingerabdrücke, deren Einzelheiten denen des Abfragefingerabdrucks am ähnlichsten sind.

Fingerabdrücke bestehen aus einem Linienmuster, das dem Muster von -Bücken und Tälern auf der Oberhaut der Finger entspricht, Die Stellen, wo die Büokex^nden oder sich aufspalten, werden Einzelheiten genannt und werden dazu hergenommen, um eindeutig Docket 1399/1400

TH/flC/b. 709884/092* "²"

MO··» η S2 72 S Manchen M. Mauefkmhersinlie 45 Buken: Bayerische Verdnsbuik München 453IW

917043 Tdcgnunmt: BERGSTAPFPATENT Manchen Hypo-Bek München 3WO002624

9»3310 TELEX: 05245*0 BEKC d PaMMheck München 65343-KN

Personen zu identifizieren. Sie Stelle von Einzelheiten in der X- und der Y-Hichtung und ihre Winkel θ bezüglich eines Koordinatensystems können kodiert und als digitale Information gespeichert werden, wie in der Anmeldung P 24 17 282.5 vom 9.4.1974 beschrieben ist. Mit einem Fingerabdruck-Identifizierungssystem, das auf einem Vergleich von Einzelheiten beruht, muß festlegbar sein, ob eine Gruppe bzw. eine Reihe von Einzelheiten von einem Frage- oder "Such"-Fingerabdruck zu einer der Gruppen von Einzelheiten in einer Datei paßt und ihr entspricht.

Bei bestehenden Verfahren zum Vergleich der Einzelheiten von Fingerabdrücken müssen die Koordinatensysteme, bezüglich welcher die Koordinaten der Einzelheiten von Such- und Datei-Fingerabdrucken gemessen werden,bezüglich ihrer Winkellage ausgerichtet oder in eine "lagemäßige Übereinstimmung" bebracht sein, so daß die Stelle einer Einzelheit auf einem Fingerabdruck in der X- und in der Y-Richtung der Stelle derselben Einzelheit auf einem dazu passenden Fingerabdruck in der X- und der Y-Richtung entspricht. Die Hauptquelle für Daten von Einzelheiten von Fingerabdrücken ist eine Leseeinrichtung für Karten mit Fingerabdrücken, deren Koordxnatensysteme bezüglich der Kartenkanten, und nicht bezüglich des Fingerabdrucks auf der Karte ausgerichtet sind. Folglich besteht bei Verfahren zum Vergleichen und Bestimmen der Einzelheiten von Fingerabdrücken die Schwierigkeit darin, die Daten der Einzelheiten, beispielsweise die Daten von "Sucheinzelheiten¹¹ bezüglich der Daten von Einzelheiten der Datei automatisch in eine bestimmte

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Lage zu bringen, so daß das Koordinatensystem der^MSucheinzelheiten" und der Dateieinzelheiten bezüglich ihrer Winkellage ausgerichtet sind. Die Schwierigkeit ist insbesondere bei Fingerabdrücken groß, deren Muster nicht ohne weiteres identifizierbare Merkmale, wie beispielsweise Wölbungen oder Krümmungen haben, die zur Ausrichtung verwendet werden können. Bei teilweise verborgenen (bzw. nicht vorhandenen) Abdrucken kann das Einstellen des Koordinatensystems, wie es beschrieben worden ist, auch unmöglich sein.

Gemäß der Erfindung ist daher ein Verfahren geschaffen, um aus einer Datei von Fingerabdrücken den Fingerabdruck zu finden und örtlich festzulegen, welcher bei der Untersuchung zu einem Suchfingerabdruck paßt) hierbei ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß von einem Suchfingerabdruck in einer ersten Ausrichtung Daten, die die Lage und Sichtung der Einzelheiten des Suchfingerabdrucks darstellen, und von einem Fingerabdruck in der Datei in einer Ausrichtung, welche anders als die erste Ausrichtung sein kann, Daten geschaffen werden, welche die Lage und Richtung der Einzelheiten zumindest eines Teils der Fingerabdrücke aus der Datei .darstellen, daß dann automatisch jede der Einzelheiten des Suchfingerabdrucks mit jeder der Einzelheiten zumindest eines Teils der Fingerabdrucke aus der Datei verglichen wird, und daß dann aufgrund eines derartigen Vergleichs eine vorläufige Bestimmung des Übereinstimmungsgrades zwischen fern Suchfingerabdruck und den passenden Fingerabdrucken in der Datei hergestellt wird, und daß dann der Fingerabdruck

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oder die Fingerabdrücke aus der Datei mit dem größten Grad an Übereinstimmung ausgesondert werden.

Bei der praktischen Anwendung der Erfindung werden zur Bestimmung, ob zwei Gruppen von Einzelheiten-Daten von demselben Fingerabdruck stammen, die zwei Gruppen von Einzelheiten-Daten von zwei Fingerabdrücken bezüglich der X-, der Y-Richtung und des Winkels θ in zwei gesonderte Datenpuffer geladen. Ein Puffer stellt den "Such"-Puffer und der andere Puffer stellt den "Datei"· Puffer dar. Die Einzelheiten von dem "Datei"- und dem "Such"-Fingerabdruck werden dann nacheinander in eine Untergruppe eingebracht, wie nachstehend noch beschrieben wird, welche die Größe der Winkelverschiebung des Koordinatensystems des Suchabdrucks berechnet, die notwendig ist, damit die Einzelheiten des Suchabdrucks lagemäßig mit den Einzelheiten des Dateiabdrucks übereinstimmen. Dies Verfahren wird für jede mögliche Kombination von Einzelheiten des Suchabdrucks und des Dateiabdrucks wiederholt. Wenn N₀ Einzelheiten des Suchabdrucks und N_f Einzelheiten des Dateiabdrucks vorhanden sind, würde die Gesamtanzahl der Berechnungen N_ χ N_ sein.

s χ

Für jede Berechnung, die zwei Gruppen von Daten der Einzelheiten, d.h. von Daten der Einzelheiten eines Suchabdrucks und eines Dateiabdrucke, umfaßt, werden drei überehstimmungsparameter X_p, Y_p und θ_ρ erzeugt. Diese Parameter werden dazu verwendet, die dritte Datendatei, die eine "Histogramm"-Datei gpaaant wird, zu adressieren. Diese Datei hat eine Adresse, die (jeder möglichen erwarteten Kombination von X , Y und C₁

r' r r

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-Jgr-

entspricht, wobei die Einheiten von X_r, Y_p und©_r so gewählt sind, daß sie in vorbestimmten Intervallen in einem Bereich liegen, welcher sich über den maximalen Wert der erwarteten Verschiebungen und Drehungen erstreckt.

Sobald eine spezielle Kombination von Übereinstimmungparametern X_r, T_p und 0_p vorkommt, wird sie berechnet. Jede Kombination von Übereinstimmungsparametern kann dann als eine Datenzelle in der Histogramm-Datei betrachtet werden. Am Anfang eines Vergleichsverfahrens wird der Zählwert an jeder Stelle oder Zelle in der Histogramm-Datei null gesetzt. Wenn das Verfahren fortgesetzt wird, wird bei jeder Berechnung von Übereinstimmungsparametern X_r, Y_r und &_v die Histogramm-Datei adressiert, und der Zählwert in der zugeordneten Zelle wird jedesmal dann um eins erhöht, wenn ein Übereinstimmungsparameter in Übereinstimmung gebracht ist.

Wenn das Vergleichsverfahren beendet worden ist, wird die Histogramm-Datei geprüft, um die Stellen oder Zellen mit den höchsten Zählwerten herauszufinden. Wenn beim Durchführen des Vergleichsverfahrens die verglichenen Daten der Einzelheiten von Such- und Dateifingerabdrücken von nichtpassenden Abdrucken stammen, dann neigen die Übereinstimmungsparameter dazu, mehr oder weniger gleichmäßig über viele verschiedene Stellen oder Zellen der Histogramm-Datei verteilt zu sein. Wenn die verglichenen Einzelheiten des Such- und Dateiabdruckes von passenden Abdrucken stammen, dann sind die übereinstimmungspar ame t er für die passenden Einzelheiten beinahe alle dieselben,

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und neigen dazu alle auf bzw. in eine kleine Anzahl von Stellen oder Zellen der Histogramm-Datei zu fallen. Infolgedessen kommt es zu einer Stellenanhäufung in der Histogramm-Datei, die höhere Zählwerte für passende Abdrücke als für den Rest der Stellen haben, welche Übereinstimmungsparameter von nichtpassenden Abdrucken enthalten. Derartige Verfahren können dann dazu verwendet werden, um die Anhäufung von Stellen mit dem höchsten Gesamtzählwert zu finden und festzulegen. Beispielsweise kann die Histogramm-Datei gesucht werden, um die Anhäufung von Stellen zu finden, welche benachbarte Wiedergabe- bzw. Übereinstimmungsparameter X , Y und θ haben und welche den höchsten Gesamtsählwert für irgendwelche N, benachbarte Stellen haben, wobei N, eine wählbare Zahl, beispielsweise 10 ist. Dieser maximale Gesamtzählwert ist ein Maß für den Übereinstimmungsgrad von zwei Fingerabdrucken. Die Daten der Einzelheiten der in der Datei erfaßten Abdrücke können in einem Plattenspeicher oder auf einem Magnetband gespeichert werden, und gesteuert von einem Kleinstrechner können ausgewählte Abschnitte der Platte oder des Bandes mittels der Abstimmungseinrichtung ausgelesen werden und können dann mit den Daten der Einzelheiten für die Suchabdrücke verglichen werden.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen anhand von bevorzugten Beispielen im einzelnen beschrieben werden. Es zeigen:

Fig. 1 die Daten, die ein Bückenende (eines Fingerabdrucks) festlegen;

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Fig. 2 die Daten, die ein Talende (eines Fingerabdrucks) festlegen ;

Fig. 3 eine Darstellung der Lage einer Einzelheit auf einer Dateikarte;

Fig. 4 eine Darstellung der Lage einer Einzelheit auf einer Suchkarte;

Fig. 5 ein Flußdiagramm des Vergleichsverfahrens;

Fig. 6 eine Darstellung der Fig. 4, welche über die der Fig· 3 gelegt und ausgerichtet ist, um Einzelheiten zu vergleichen.

Fig. 7 eine der Fig. 6 ähnliche Darstellung, welche die Ableitung der Transformationsgleichungen zeigt;

Fig. 8 ein Histogramm des dreidimensionalen Raumes von Obereinstimmungsparametern;

Fig. 9 eine geometrische Darstellung einer Anhäufung von Übereinstimmungsparametern in einer Histogrammzelle;

Fig. 10 ein verallgemeinertes Flußdiagramm des invarianten Übereinstimmungs-Vergleichsverfahrens;

Fig. 11 ein Blockschaltbild eines Fingerabdruck-Identifizierunge- ^By8tenSi 709884/09»* "⁸-

- Qr-

Fig. 12 ein Blockschaltbild der Hardware der die Einzelheiten vergleichenden Einrichtung der Fig. 11;

Fig. 13 ein Blockschaltbild der Recheneinheit und einer Schwellenwertschaltung der Fig. 11;

Fig. 14 ein Blockschaltbild des Vergleichers und der Adressenspeicherung der Fig. 12; und

Fig. 15 ein Blockschaltbild des Vergleichers der Fig. 14.

Die Arbeitsweise des die Einzelheiten vergleichenden und in Übereinstimmung bringenden Verfahrens wird am besten verständlich, wenn sie zuerst in Form eines von Hand durchzuführenden Verfahrens betrachtet wird, was nunmehr beschrieben wird. In Fig. 1 und 2 ist dargestellt, wie ein Rücken- und ein Talende oder eine Gabelung bzw· Verzweigung (eines Fingerabdrucks) kodiert werden. In Fig. 3 ist eine Einzelheit eines Dateifingerabdrucks dargestellt, der bei X ■ X_f und Y = Y- festgelegt ist. Die Einzelheit (X_f, Y_f) stellt das Ende oder eine Gabelung bzw. Verzweigung eines Rückens dar und ist durch einen Kreis mit einem Schwanz dargestellt, der in der Richtung des Rückenoder Talendes verläuft. In Fig. 4 ist eine Einzelheit eines Suchabdruckes dargestellt, die bei X-X₈ und Y-Y festgelegt ist. Wie in Fig. 4 dargestellt, ist es die Stelle (X., Y.), welche als die Feetjnarke bezeichnet ist. Die Lage dieser Stelle ist ein Parameter des Anpassungsverfahrene und ist eine feste Konstante. Selbstverständlich enthalten ein Dateiabdruck und ein

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Suchabdruck viele Einzelheiten, von denen zur Erläuterung in den Fig. 3 und 4 nur eine dargestellt worden ist.

Das Vergleicheverfahren wird nunmehr in Form von sechs Schrit-

ten beschrieben, wie in Fig. 5 dargestellt ist. Der erste Schritt besteht aus einer Anzahl Berechnungen von Paaren von Einzelheiten des Datei- und des Suchabdruckes. Eine dieser Berechnungen ist in Fig. 6 dargestellt, in welcher beispielsweise der Suchabdruck der Fig. 4 auf den Dateiabdruck der Fig- 3 gelegt und₇wie in Fig. 6 dargestellt, so ausgerichtet ist, daß die Einzelheit X . Y₀ auf die Einzelheit X-, Y

so gelegt ist, daß ihre Schwänze sich in derselben Richtung erstrecken. Der Winkel,um welchen entgegen dem Uhrzeigersinn der Suchabdruck gedreht werden muß, damit er genau darüber liegt, ist mit /U_r bezeichnet. Die Stelle (Χ_ρ, Y_p) in dem Datei-Koordinatensystem unmittelbar unter der "Festmarke¹¹ (X^, Y.) in dem Such-Koordinatensystem stellt zusammen mit dem Winkel yur eine ausreichende Information auf, um die Übereinstimmung oder Ausrichtung des Suchabdrucks bezüglich des Dateiabdrucks vollständig zu beschreiben, so daß die Einzelheit des Such- und des Dateiabdrucks sowohl bezüglich der Lage als auch des Winkels übereinanderliegen.

Die Übereinstimmungsparameter X , Y und /U .welche eine Einzelheit eines Suchdrucks gegenüber einer Einzelheit eines Dateiabdrucks einstellen, können mathematisch statt graphisch festgelegt werden. Mittels X und Y_e sowie X- und Y, werden die X- und die Y-Stellen der Einzelheit des Such- bzw. des

— io —

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JU

Dateiabdrucks, mittels θ und ©„ werden die Winkel der Einzelheit des Such- bzw. des Dateiabdruckes und die die Übereinstimmung festlegenden Parameter X_p, Y_p und /U_r aus den folgenden Gleichungen anhand von Fig. 7 berechnet:

^Xr - ^Xf - ^(Xs - V ^COS /^Ur ^{+ (Y}s - V ^sin /^ur

^Tr - ^Yf - <^Xs - V ^Sin /^Ur - <^Ys * V ^cos /^ur /^us - ^Öf - ^Ös

Bei dem Schritt 1 des Vergleichsverfahrens der Fig. 5 wird das vorbeschriebene Übereinstimmungsverfahren entweder mit Hilfe einer manuellen oder einer mathematischen Methode, wobei die später anhand von Fig. 12 beschriebene Hardware für die mathematische Methode verwendet wird, an allen verschiedenen, möglichen Paaren von Einzelheiten des Such- und des Dateiabdrucks durchgeführt. Wenn N_D Einzelheiten des Suchabdrucks und N„ Ein-

ö X

zelheiten des Dateiabdrucks vorhanden sind, gibt es N₀ χ N„ derartiger Berechnungen. Die Übereinstimmungsparameter X , Y und /U_r werden für jede Berechnung in einer Art Leiste gespeichert,

Sobald alle Berechnungen beendet worden sind und die Übereinstimmungsparameter ent8P^r«^{cnend dem} Schritt 1 in der Liste gespeichert worden sind, wird mit dem Schritt 2 des Vergleichsverfahrene begonnen. Die Schritte 2 bis 6 bestehen daraus, die Liste der während des Schrittes 1 gespeicherten Übereinstimmungsparameter X , Y und yu_p zu verarbeiten. Die Berechnungen für diese Einzelheiten des Datei- und Suchabdrucks, die aus dem Vergleich der Such- und Dateiabdrücke erhalten worden sind, führen zu ähnlichen Übereinstimmungsparametern und bilden

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eine dichte Anhäufung, deren Vorhandensein in den restlichen Schritten des Vergleichsverfahrens geprüft wird. Die Anzahl Berechnungen, welche zu den übereinstimmungsparametem der Anhäufung geführt hat, ist ein Maß für den Grad, in welchem die Such- und Dateiabdrücke zusammenpassen. Die Stelle der Anhäufung, d.h. der beinahe gleichen Werte der Übereinstimmungsparameter, welche wiederholt auftreten₇schafft eine Winkelübereinstimmungsinformation, welche in Verbindung mit sehr guten Vergleidealgorifchmen in einem Universal-Minirechner verwendet werden können.

Das Verfahren, welches mit dem vorstehend angeführten Ziel durchgeführt wird, wird unten beschrieben.

Die Ubereinstimmungsparameter Χ_ρ, Y_r und /U_r können einen Bereich von Werten haben, die in eine Gruppe von benachbarten, einander nicht überdeckender Intervalle aufgeteilt sind, welche Zellen darstellen. Jedes Intervall oder jede Zelle stellt eine Stelle dar, der eine eindeutige Kodezahl gegeben werden kann. Ein Histogramm eines dreidimensionalen Raumes von Übereinstimmungsparametern, der aus Intervallen oder Zellen gebildet ist, ist in Fig. 8 dargestellt.

Beispielsweise können drei Kodezahlen verwendet werden, um eine Zelle in einem Histogramm zu bezeichnen, wie in Pig. 9 dargestellt ist. Auf diese Weise können die Übereinstimmungsparameter X_r, Y_r und ^u₁,, die sich aus jeder Berechnung bei dem Schritt 1 ergeben, drei Kodezahlen zugeordnet werden, welche anzeigen, in welche Intervalle die Werte X_p, Y und λχ

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fallen, oder anders ausgedrückt, welches Histogramm die Übereinstimmungsparameter enthält. Bei dem Schritt 2 des Vergleichsverfahrens wird die Anzahl der Histogrammzellen festgelegt, in welchen die Berechnung beim Schritt 1 fällt.

Bei dem dritten Schritt wird die Anzahl Mal gezählt, wie oft jede Gruppe der drei Kodezahlen in der Liste vorgekommen ist. Am Ende dieses Vorgangs ist dann beispielsweise bekannt, daß keine Ubereinstimmungsparametergruppen die Kodezahlen 0,0,0 zwei Parametergruppen die Kodezahl 0,0,1 usw. haben.

Bei dem vierten Schritt werden die Zellenzählwerte, die in dem vorhergehenden Schritt gebildet worden sind, dazu verwendet, um die Stelle der Histogrammzelle zu bestimmen, welche die Mitte der Anhäufung von Übereinstimmungsparametern bezeichnet, wenn sie existiert. Es gibt viele Möglichkeiten, um dies zu erreichen. Eine einfache Methode besteht darin, die Histogrammzelle mit dem höchsten Zählwert festzulegen, wie beispielsweise in Fig. 9 dargestellt ist. Eine Abwandlung besteht beispielsweise darin, die Zelle festzulegen, deren Zählwert, wenn er mit der halben Summe der 26 Zellen-Zählwerte in der unmittelbaren Nachbarschaft summiert wird, (das sind die, deren Kodezahlen sich um nicht mehr als 1 unterscheiden) der höchste ist.

Beim Schritt 5 wird die Anhäufung um die mittlere Zelle entsprechend "gekennzeichnet bzw. gezählt". Das heißt, es wird eine Zahl gebildet, welche den Grad anzeigt, in welchem zwei Abdrücke übereinstimmen bzw. zusammenpassen. Die Kennzeichnung

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sollte die Anzahl an Übereinstimmungsparametem um die Mitte wiedergeben. Um dies zu erreichen, gibt es ebenfalls wieder viele Möglichkeiten. Eine Methode besteht darin, den höchsten Zählwert durch den geometrischen Durchschnitt der Anzahl von Einzelheiten des Datei- und des Suchabdrucks zu teilen. Eine andere Methode besteht darin, die Zählwert jeder der 27 Zellen an oder bei der mittleren Zelle und dann 27-mal den zehntgrößten Zeilenzahlwert über dem Histogramm zu summieren.

Beim Schritt 6 wird dann die einzige Gruppe von drei Übereinstimmungsparametern X . Y_n und /u , von welcher gesagt wird,

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sie stelle am besten die Übereinstimmung des Suchabdrucks mit dem Dateiabdruck dar, als ein untergeordnetes zweites Ergebnis des Vergleichsverfahrens für einen späteren Gebrauch bestimmt. Eine einfache Methode besteht darin, den Mittelpunkt der Intervalle der Zellen mit dem höchsten Zählwert als die übereinstim» mungsparameter zu nehmen. Bei anderen Verfahren werden in die Berechnungen die zählerstandbewerteten Übereinstimmungsparameter der Histogrammzellen genommen, welche an die Zelle angrenzen, welche die Mitte bezeichnet, um in Betracht zu ziehen, daß die Ansammlung zwei oder mehr Zellen überspannen kann.

Ein einfaches Verfahren, um die Übereinstimmung invariant _ mit jeder Vergleichseinrichtung durchzuführen, ist in Pig. dargestellt und wird im folgenden, beschrieben. Es wird eine Doppelschleife gebildet, damit der Index I (die Einzelheiten des Dateiabdrucks ) und der Index J (die Einzelheiten des

Suchabdrucks ) aufeinanderfolgen, so daß alle möglichen Paare

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(I, J)der Einzelheiten des Such- und des Dateiabdrucks möglicherweise zugänglich sind.

In der innersten Schleife werden Berechnungen bei der I-ten

des Einzelheit des Dateiabdrucks und bei der Jten Suchabdrucks durchgeführt. Insbesondere die Übereinstimmungsparameter X .., Y .. und /U .., die erforderlich sind, um die Einzelheiten des «Ren Suchabdrucks mit den Einzelheiten des I-ten Dateiabdrucks in Übereinstimmung zu bringen, werden berechnet. Wenn beispielsweise X .. und Y .. 32 Zustände einnehmen können, dann würde die Anzahl Speicherworte, wie nachstehend noch beschrieben wird, 32 χ 32 - 1024 sein. Wenn sinngemäß X .. oder ^Yrii ^{außernall> des} Bereichs von beispielsweise ο bis 1024 liegt, oder wenn Ai . . außerhalb des Bereichs von beispielsweise -60 bis +60° ist, wird keine Verarbeitung mehr durchgeführt. Andererseits werden die Parameter verwendet, um eine Zelle in einem dreidimensionalen Histogramm (wie es in Fig. 8 dargestellt ist ) zu adressieren, welches schrittweise um eins zunimmt bzw. erhöht wird. Nachdem alle Paar von Einzelheiten des Such- und des Dateiabdrucks berücksichtigt worden sind, ist der größte Histogramm-Zellenzählwert ein Maß für den Anpassungsgrad.

Die Gleichungen, die in dem Übereinstimmungs-Invarianten-Vergleichsalgorithmus (registration-invariant matching-RIM) verwendet werden, um die Übereinstimmungsparameter zu berechnen, die benötigt werden, damit die ^te Einzelheit des Suchabdruckes mit der iten Einzelheit des Dateiabdruckes übereinstimmt, lauten folgendermaßen: _{7 0} g _{8 8} 4 / ₀ g _{2 4} - 15 -

^"V ^{+ (Y}SD - V ^Sin(öfi ~ ^Sin <^efi"V - ^(Ysj ~ V

^öfi -

Die übereinstimmungsparameter für jedes passende Einzelheitenpaar sollten eine Ansammlung (eine Häufigkeitsstellejin einem Parameterraum bilden, welcher mittels Verfahren zum Auffinden von Häufigkeitsstellen abfühlbar ist. Die Größe der Ansammlung oder Häufigkeitsstelle ist keine Funktion einer Abdruckübereinstimmung, sondern ist die Anzahl der passenden Stellen bzw. Übereinstimmungen in der Ansammlung oder Häufigkeitsstelle.

Bei dem vorbeschriebenen Verfahren können zwei Fingerabdrucke in irgendeiner Ausrichtung genommen werden und einepassende. ^llÜbereinstimmungs"-Linie entwickelt bzw. geschaffen werden, der den Grad anzeigt, in welchem die zwei Abdrücke zusammenpassen. Das Verfahren ist infolge einer Abdruckverzerrung bzw. -verformung und einer Histogramm-Unstetigkeit kein einwandfreies Maß des Grades, in welchem zwei Abdrücke zusammenpassen. Für einen Dateiabdruck, dessen passende Linie . einen Schwellenwert überschreitet, kann ein mehrunterscheidender Vergleichealgorithmus verwendet werden. Da das Vergleich verfahren die übereinstimmungsparameter schafft, die festlegen, wie die Einzelheiten des Suchabdrucks in eine bestimmte Stellung und einen entsprechenden Winkel übertragen bzw. verschoben werden sollten, um bezüglich der Einzelheiten des Dateiabdruckes ausgerichtet zu sein, kann der Suchabdruck digital übertragen bzw. umgesetzt werden. Dies ermöglicht Vergleiche-

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algorithmen, bei welchen keine Ubereinstimmungsinvariante verwendet werden muß.

In Fig. 11 ist ein Kleinstrechner 20 dargestellt. Hierzu würde sich eine kleine, im Handel erhältliche Einheit ohne besondere Anforderungen bezüglich einer hohen Rechengeschwindigkeit oder eines großen Speichers eignen, da ein Kern für 32 000 Worte einer Datei mit 200 000 Karten entsprechend würde. Ein Fernschreiber 10 ist eine herkömmliche Einrichtung mit der Tastatur zum Eingeben von Daten und eine Schreibmaschine zum Ausdrucken der Ergebnisse. Die in den Fernschreiber 10 eingegebenen Daten werden über eine Leitung 13 an den Kleinstrechner 20 übertragen, und der Ausgang des Kleinstrechners ist über eine Leitung 12 mit dem Fernschreiber 10 verbunden. Ein Steuer- und Bedienungspult 16 zum Kodieren der Einzelheiten, welches aus einem opaken bzw. undurchsichtigen Kopierpro jektionssystem, einem Daten-Analog-Digital-Umsetzer und einem Fernschreiber besteht, ist über Leitungen 18 und 19 mit dem Kleinstrechner 20 verbunden. Eine Hardware einer Einzelheiten-Vergleich «anordnung 26, welche eine passende Menge von bzw. bezüglich der Einzelheiten für zwei Abdrucke in einigen Millisekunden berechnen kann, ist über Leitungen 22 bis 24 mit dem Kleinstrechner 20 verbunden, um passende Mengen von der Vergleichsanordnung 26 aus an den Kleinstrechner 20 zu übertragen und um von letzterem aus Daten sowie eine Klassifizierung der Einzelheiten von Such- und Dateiabdrücken an die Hardware der Vergleichs anordnung 26 zu übertragen. Ein Großspeicher 30, der Magnetbandkassetten u.a. aufweisen kann, ist über Leitungen 28 und 29 mit dem

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Kleinstrechner verbunden.

Wenn das System der Fig. 11 eingebaut ist, enthalten die Plattenstapel oder andere magnetische Speicher, die in dem Großspeicher 30 vorgesehen sind, Daten von Pingerabdruckeinzelheiten, und der Kleinstrechner 20 ist so programmiert, daß er folgendermaßen arbeitet:

1. Eine Abfragekarte wird zuerst von Hand klassifiziert, wobei das erweiterte Sekundär - Henry-Klassifizierungssystem oder irgendein anderes äquivalentes System verwendet wird, so daß jede Kategorie oder Merkmalsklasse nicht mehr als etwa 300 Eingaben haben sollte. Die Klassifizierung, die von Hand in das System durch die Tastatur des Fernschreibers (oder mittels des Steuerpults 16 zum Kodieren von Einzelheiten ) eingegeben worden ist, gibt dem System an, welcher Abschnitt, oder welche Abschnitte im Falle von Teilabdrücken, der gespeicherten Datendatei in dem Großspeicher 30 für mögliche passende Karten gesucht wird.

2. Sie Karte wird dann in die Projektionsebene des Steuerpults 16 zum Kodieren von Einzelheiten gebracht, so daß eine vergrößerte Projektion beispielsweise eines Fingerabdrucks 7^1 auf einer Mattscheibenfläche sichtbar wird, welche einen Teil des Bedienungspults 16 bildet.

3. Die X- und die Y-Lage von etwa 4-0 Einzelheiten in einem kreisförmigen Bereich, der auf dem Abdruck-ⁿMittelpunkt" mittig eingestellt ist, werden kodiert. Zum Kodieren wird eine kleine_/in eine bestimmte Stellung bringbare Einrichtung

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(eine Schreibfeder, eine Anreißnadel oder ein Zeiger), wie beispielsweise ein GRAPH/PEN (Schreib/Feder), was von der Science Accessories Corporation, Southport, Conn., verkauft wird, über die Fläche bewegt , auf welche der Fingerabdruck projeziert ist. Ein Gitternetz oder ein Spiralmuster kann über den vergrößerten Fingerabdruck gelegt werden, damit die Einzelheiten leichter systematisch kodiert werden können, wenn die Schreieinrichtung darüber bewegt wird, wobei die genaue Lage der Schreibeinrichtung über durch Druck betätigte Wandler bestimmt und festgelegt wird. Wenn die Schreibeinrichtung die augenblickliche X- und Y-Lage der Schreibeinrichtung eindrückt, kann infolgedessen die Lage der Einzelheiten an den Kleinstrechner 20 übertragen werden. Durch "Kodieren" von ausgewählten Gitternetzen am Rand des Schirmes kann die Bedienungsperson mit Hilfe einer Programmsteuerung ausgewählte Daten kodieren. Die Winkel θ der Einzelheiten werden dadurch kodiert, daß für jede Einzelheit eine zweite Stelle eingegeben wird. Die X, Y- und Θ-Koeffizienten der ausgewählten Einzelheit werden in dem Kleinstrechner 20 gespeichert, bis ausgewählte Teile des Abdrucks vollständig kodiert sind.

4. Die kodierte Einzelheit oder eine Einzelheitengruppe, die infolge des Schrittes 3 in dem Kleinstrechner 20 gespeichert ist, wird dann mittels der Hardware der für die Einzelheiten vorgesehenen Vergleichsanordnung 16 mit allen Dateifingerabdrücken desselben Fingers bzw. derselben Fingerzahl an demselben Klassifizierungsplatz verglichen, oder wenn ein (teilweise) verborgener Abdruck enthalten ist, welchernicht

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klassifizierbar ist, wird der Abdruck mit allen Dateiabdrücken in dem Großspeicher 30 verglichen. Die Kartenidentifizierungsnummer der Karten mit der höchsten Anzahl an passenden Linien werden in einer Liste in dem Kleinstrechnerspeicher gespeichert. Üblicherweise werden 100 Kartennummern gespeichert.

5. Die Schritte 2 bis 4· werden für die übrigen vier Fingerabdrücke der rechten Hand wiederholt. Weniger Pinger können in einigen Anwendungsfällen verwendet werden.

6. Die Kartenidentifizierungsnummern, welche in (üblicher Weise) drei der fünf Listen erscheinen, werden der Bedienungsperson auf dem Bedienungspult 10 des Fernschreibers gezeigt und angeboten. Diese Karten können dann aus der Kartendatei für eine endgültige überprüfung und Kontrolle durch den Menschen erhalten werden.

Das obige Verfahren zeigt eine Möglichkeit, die Ausgänge des Systems zu verarbeiten, um die Pingerabdruckkarten eines Kandidaten für eine anschließende überprüfung durch den Fingerabdruck-Experten auszuwählen. Eine zusätzliche Verarbeitung kann in dem Mehrzweck- oder Universalkleinstrechner 20 vorgenommen werden, um die Anzahl der Pingerabdruckkarten zu verringern, die von dem Experten geprüft werden müssen. Beispielsweise kann eine Information bezüglich einer Winkelübereinstimmung, welche eine Arte Nebenprodukt des Systems ist, dazu verwendet werden, umdie Verwendung eines sehr zuverlässigen Vergleichsalgorithmus in dem Universalkleinrechner 20 zu ermöglichen. Diese Algorithmen können verhältnismäßig langsam durch-

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laufen, üblicherweise ein Fingerabdruck pro Sekunde, sie erlauben aber einen Kompromiß zwischen der Rechnerzeit und der von dem Experten benötigten Zeit.

Eine Gesamtdarstellung der Hardware der Einzelheiten-Vergleichseinrichtung 26, welche die Einzelheitengruppe von zu identifizierenden Abdrücken den Dateiabdrücken in dem Großspeicher 30 gegenüberstellt und sie damit vergleicht, ist in Fig. 12 dargestellt. Die Vergleichseinrichtung 26 weist Dateiregister 36 und 38, welche entweder in Schieberegistern oder in einem Speicher mit direktem Zugriff durchgeführt werden können, eine schnellrechnende Recheneinheit 46, welche die erforderlichen Berechnungen durchführen kann, um vorbestimmt die Einzelheiten des Suchabdrucks bezüglich der Einzelheiten des Dateiabdrucks auszurichten, wie in Fig. 6 dargestellt ist, eine Schwellenwertschaltung 70, einen Speicher 80 mit direktem Zugriff, einen Addierer 84, um ein Histogramm von potentiell bzw. möglicherweise passenden Einzelheiten zu schaffen, und Vergleicher- und Adressenspeicherregister 90 auf, um die Speicherstellen zu speichern, welche die Zellen mit den zehn größten Stellenziffern in dem Histogramm enthalten. Dadurch, daß alle Verarbeitungsvorgänge und Berechnungen seriell durchgeführt werden, sind die Anforderungen an die Hardware, die Zusammenbautest und die Bausteingröße auf ein Minimum herabgesetzt. Die Hardware des Einzelheitenvergleichers 26 erhält über den Kleinstrechner 20 und Leitungen 24 einen ersten Eingang von dem oder den Großspeichern 30. Dieser Eingang, der eine Information bezüglich der Einzelheiten der X-, Y- und Θ-Werte eines Dateiabdrucks

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darstellt, wird als ein Eingang einem Datenselektorglied 32 zugeführt. Das Glied 32 ist über Leitungen 33 und 34 mit Dateiregistern 36 bzw. 38 verbunden, welche ihrerseits über Leitungen 40 bzw. 41 mit einem Auswahlglied 43 verbunden sind; das Auswahlglied 43 ist über eine Leitung 45 mit einer Recheneinheit 46 verbunden. Obwohl die Leitungen 24, 33, 34, 40, 41 und 45 als Einzelleitungen dargestellt sind, übertragen sie die X-, Y- und Θ-Einzelheiteninformation und in der praktischen Ausführung sind es jeweils drei Leitungen. Die Einzelheitendaten von den Datei-abdrücken werden in eines der Dateiregister 36 ader 38 eingegeben. Aber zwischen diesen beiden wird durch das Datenselektorglied 32 ausgewählt, so daß ein Register mit Einzelheitendaten für den nächsten Dateiabdruck geladen werden kann, während Daten des vorhergehenden Abdrucks verarbeitet werden. Daten (X_fj» ^Yf-?» öf-s ) ^von Einzelheiten von einem Dateiabdruck oder von Dateiabdrücken werden von dem Großspeicher 30 über Leitungen 28, den Kleinstrechner 20 und Leitungen 24 von dem Datenselektorglied 32 empfangen und entweder über Leitungen 33, das Dateiregister 36 und¹ Leitungen oder über Leitungen 34, das Dateiregister 38 und Leitungen 41 an das Auswahlglied 43 übertragen. Der Ausgang (X.., Y.., Ö_f.)

Xj Zj Ij

des Auswahlglieds 43, der die Dateieinzelheiten darstellt, wird über Leitungen 45 an die Recheneinheit 46 übertragen. Ein zweites Eingangssignal, das von den Suchabdruck erhalten wird, wird von den EL einst rechner 20 über Leitungen 23 an den Exnzelheitenvergleicher 26 übertragen, und schafft einen ersten Eingang an einem Verknüpfungsglied 48 und stellt die Daten (^Xsi» ^Ysi» ⁰Si^ ^von Einzelheiten des Suchabdrucks dar. Der Ausgang des Verknüpfungsglieds 48 wird über eine Leitung 49 dem

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sogenannten Suchregister 50 zugeführt, das die Daten der Einzelheiten desSuchabdrucks aufweist. Der Ausgang (X_si» Y_si» ^θ ₃^) des Suchregisters 50 wird über Leitungen 52 und 53» um einen zweiten Eingang zu schaffen, der Recheneinheit 46 zugeführt und als zweiter Eingang an das Verknüpfungsglied 48 rückgekoppelt. Die Leitungen 23, 49, 52 und 53, können, obwohl sie als Einzelleitungen dargestellt sind, ähnlich anderen Leitungen, die zum übertragen von X-, Y- und ©-Information dargestellt sind, in der praktischen Ausführung aus drei Leitungen bestehen. Die Recheneinheit 46 verarbeitet die Eingänge, die über die Leitungen 45 und 53 angelegt sind, und schafft Ausgänge (^χ _Γ^^» Y . ., /U . .)» welche an Leitungen 56 bis 58 abgegeben werden und durch die folgenden Gleichungen dargestellt sind:

^Xrij - ^Xfd - ^Xsi^cos /^urid ^{+ Y}si ^sin /^urij ^Yrid ^{+ Y}fd - ^Xsi^Sin /^Urid * ^Ysi^cos /^urid /^urij " °fj - ^Ösi

wobei X_f ., Y_f ., 0_f . und Χ_β±, Υ_8±, β_β± d«n Datei- bzyu abdruck darstellen. (Hierbei wird angenommen, daß sich die Koordinaten X₀. und Y- der Einzelheiten des Suchabdruck·

ol Sl

auf ein XY-Koordinatensystem beziehen, dessen Ursprung ia "Schwerpunkt" der Gruppe von Einzelheiten des Suchabdrucks liegt, und die Höhenmarken bzw. die Festpunkte X,, Y, beide null sind.)

Die Ausgänge <X_rij» Yp₁^ » /ⁿr±p ^{der fi}echeneinheit 46^geben an, um wieviel der Suchabdruck gedreht werden muß^damit er

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ORIG/NAL INSPECTED

zu dem Dateiabdruck paßt, und werden als Eingänge des Adressenregister 81 zugeführt, welches der Adresseneingang des Speichers 80 mit direktem Zugriff ist, und werden ferner über Leitungen 56 bis 58 und 60 bis 62 der Schwellenwertschaltung 70 und über Leitungen 56 bis 58 sowie 87 bis 89 dem Vergleicher und Adressenspeicher 90 zugeführt. Die Schwellenwertschaltung 70 erhält Bezugssignale MX, MY und M λχ über Leitungen 64 bis 66 und vergleicht sie mit den berechneten Werten X .·, Y.. und

XrX J ΓΧ J

/U . .. Wenn die Absolutwerte der Signale X₁^-p ^Yrij ¹^ /^urii jeweils kleiner sind als MX, MY und M/U oder gleich diesen Werten sind, gibt die Schwellenwertschaltung 70 ein Durchlaßsignal ab, welches dem Speicher 80 über die Leitung 72 zugeführt wird. Die Werte X .., Y .. und ,u .., die den von der Schwellenwert-

rXj 3/3. υ / ^-^u

schaltung 70 vorgegebenen Grenzwertbedingungen entsprechen, schaffen eindeutige Adressenstellen für den Speicher 80 mit direktem Zugriff. Hierbei ist durch die Schwellenwertschaltung 70 gewährleistet, daß bei übermäßig großen Werten von X ..,

rij

^Yrii ^und /^urii ^^{e Daten 8}*&** an einer fehlerhaften Stelle, das heißt in einer Zelle in dem Histogramm gespeichert zu werden abgelegt bzw. ausgeschieden werden.

Der Speicher 80 mit direktem Zugriff arbeitet in der unterteilten Taktbetriebsart (dem unterteilten Lese-Änderungs-Schreibtakt). Jedesmal wenn eine Stelle des Speichers 80 durch X ..,

rij

^Yrij ¹^¹⁰ /^urin ^adressiert wird, werden die Inhalte ausgelesen un£t_xdurch den Addierer 84 um " 1 " um einen Schritt weiter geschaltet und dann über die Leitungen 85 und 86 wieder in den Speicher 80 eingeschrieben. Jede Kombination von X ... ^Yrij ^und /¹TIa* ^kann» ¹^ voreteaend auegeführt, als eine

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. ORIGINAL INSPECTED

Darstellung einer Zelle eines dreidimensionalen Histogramms gehalten werden, und in eine Zelle des Histogramms wird eine Eingabe zu dem Zeitpunkt gemacht, zu dem die Zelle adressiert wird. Dies ist zeichnerisch durch die Kreise in Fig. 8 dargestellt.

Die Größe des Speichers 80 wird durch die Anzahl an eindeutigen Zellen in dem Histogramm festgelegt und ist das Produkt der Anzahl an diskreten Werten X_ri-j» ^Y _r±-\ ^¹*¹ /^urii^{# Wenn X}rij und Y . . Jeweils 32 Zustände einnehmen können und Ai . . in 15 streifenförmige Abschnitte von jeweils 8° aufgeteilt ist, dann würde die Anzahl der erforderlichen Worte in dem Speicher sein: s

32 χ 32 χ 15 - 15 360 Worte.

Infolgedessen würde ein Speicher 80 für 16 000 Worte für den Ver,gleicher 26 ausreichen.

Der Ausgang des Addierers 84- wird über Leitungen 85 und 86 als ein Eingang an das Vergleicher- und Adressenspeicherregister 90 angelegt. Eine Aufzeichnung der zehn(X_ri·, Y_pi.s» yu_ri- ) Stellen oder Zellen, welche die größte Anzahl von Ganzen enthalten, wird bestimmt und mittels der Vergleicherund Adressenspeicherregister 90 gespeichert. Jedesmal wenn das Histogramm auf den neuesten Stand gebracht wird (Zugriff an dem Speicher 80) werden die Anzahl Punkte oder Stellen in der Zelle mit dem kleinsten Wert in dem Vergleicher- und Adressenspeicherregister 90 verglichen. Wenn der neue Wert größer ist, \ird der kleinste gespeicherte Wert in dem Re-

- 25 709884/0924

- 25·-

gister 90 durch den neuen Wert ersetzt. Nachdem alle Kombinationen von Daten von Einzelheiten des Suchabdrucks verarbeitet oder mit allen Dateiabdrücken in den entsprechenden Klassifizierungsabteilen verglichen worden sind, werden die Inhalte der Vergleicher- und Adressenspeicherregister in den Kleinstrechner 20 gelesen. Von dem Kleinstrechner 20 aus werden dann die endgültigen Ausgabedaten an der Hardware des Vergleichers 26 durch den Fernschreiber dargestellt.

Das Adressenregister 81 weist normale Flip-Flops auf, wobei ein Flip-Flop für jedes Bit in X_ri-s» Y_ri.« und /U₃^. verwendet ist. Das Adressenregister 81 wird verwendet, um die Adressierinformation für den Speicher 80 mit direktem Zugriff zu liefern. Der Speicher 80 schafft eine Speicherung für die Histogramminformation, die während des Vergleichsvorgangs erzeugt wird. Dieser Speicher kann ein Kern- _t bipolarer oder MOS-Speicher sein, solange er mit der Arbeite- oder Rechengeschwindigkeit des Systems verträglach ist. Eine Wortadressierung wird mittels des Adressenregisters 81 vorgenommen. Wie vorstehend angeführt ist, wird der Speicher in einem Lese-Änderungs-Schreifcakt betrieben, wobei der Takt entsprechend einem über die Leitung 72 empfangenen Signal begonnen wird. Während des Leseteils des Taktes liegen Daten auf dem Datenweg oder der Leitung 83 an. Während des Schreibteils des Taktes werden die Daten über den Datenweg 86 dem Speicher 80 mit direktem Zugriff zugeführt.

Nunmehr wird die Arbeitsweise der Recheneinheit und der Schwellenwertschaltung, die in Fig. 12 dargestellt sind, im einzelnen anhand von Fig. 13 beschrieben. Die Gleichungen von

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X ... Y . . und /U . . für einen Satz von Datei- und Suchabrio* rxo / rxj

drückenkann durch die sehr schnell arbeitende Recheneinheit 46 in einer Zeitspanne gelöst werden, die nicht über eine Mikrosekunde hinausgeht. Die Ausgänge X_f., Y_f^ und ö_f.. _des Auswahlgiedes 43 werden über Datenwege 45a bis 45c, welche zusammen die Leitung 45 bilden, um erste Eingänge zu schaffen, Addierern 160 und 161 bzw. einem Subtrahierer 102 der Recheneinheit 46 zugeführt. In ähnlicher Weise werden die Ausgänge X_H., Y_e· und G„. des Suchregisters 50 über Datenwege 53a und

SX si SX

53a¹ als erste Eingänge Multipliziereinrichtungen 106 und 110 und über eine Datenleitung 53 c als ein zweiter Eingang dem Subtrahierer 102 zugeführt. Der Ausgang /U .. des Öubtrahierers

/ rx j

102 wird an eine Leitung 58 abgegeben und über Leitungen 58, 112, 114 und 116, um Eingänge zu schaffen, an Funktionsgeneratoren 118 bzw. 119 angelegt. Der Ausgang cos /^u _rij· des Funktionsgenerators 118 wird über Leitungen 121 bis 124, um zweite Eingänge zu schaffen, Multipliziereinrichtungen 104 und 110 zugeführt, und der Ausgang sin /U .. des Punktionsgenerators 119 wird über Leitungen 126 bis 129» um zweite Eingänge zu schaffen, Multipliziereinrichtungen 106 und 108 zugeführt. Der Ausgang X_gi cos /U .. der Multipliziereinrichtung 104 und der Ausgang Y_si sin /U_ri-j des Multiplizierers 106 werden über Leitungen 132 bzw 133 einem Subtrahierer 136 zugeführt, welcher einen zweiten Eingang über eine Leitung 138 an einem Addierer 160 liefert, welcher seinerseits einen Ausgang X_rji erzeugt, welcher an eine Leitung 56 abgegeben wird. Der Ausgang Χ_β± sin /U_pij der Multipliziereinrichtung 108 und der Ausgang Y_gi cos /U^ der Multipliziereinrichtung 110 werden über Leitungen 140 bzw. 141 einem Addierer 144 zugeführt,

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welcher einen zweiten Eingang über eine Leitung 146 an einem Addierer 161 schafft, welcher seinerseits einen Ausgang Y^ erzeugt, der an eine Leitung 57 angelegt wird.

Die Ausgänge X_ri-j» Y_rii und /U_pi. der Recheneinheit 46 werden über Leitungen 60 bis 62 als erste Eingänge an Vergleicher 170, 180 und 190 der Schwellenwertschaltung 70 angelegt. Bezugssignale MX, MY und M λχ werden über Leitungen 64 bis 66 angelegt, um an den Vergleichern 170, 18o bzw. 190 zweite Eingänge zu schaffen. Die berechneten Werte ^x _r^^» ^Y _ri-i ^und /^urii' ⁴^ ^{den Ver}S^leicnern 17°» ^^{80 und} 190 zugeführt sind, werden mit den fest vorgegebenen Werten MX, MY und Myu verglichen, und die Ergebnisse der Vergleiche werden über Leitungen 175, 185 bzw. 195 einem UND-Glied 198 zugeführt. Wenn die Ausgänge der Vergleicher 170, 180 und 190 an das UND-Glied 198 angelegt werden, zeigen sie an, daß ^Xrid ^£/MX/ » ^Yrij *^/MY/ ™^d /^urij ~/^M/^{u/ iSti} es wird dann ein Durchlaß- oder ein den Takt einleitendes Signal erzeugt und an die Leitung 72 abgegeben, welche mit dem Speicher 80 verbunden ist.

Nunmehr wird die Arbeitsweise der Vergleicher- und Adressenspeicherregister anhand von Fig. 14 und 15 beschrieben. In Fig. 14 echafft ein Adressenspeicher 210 der Vergleicher- und Adressenepeicherregister 90 eine Speicherung für 10 Zellen mit der größten Anzahl an Punkten bzw. Stellen. Die Anzahl Punkte oder Stellen in jeder der zehn Zellen in dem Adressenspeicher 210 wird über eine Leitung 212,(welche in Wirklichkeit

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aus 10 Leitungen 212a bis j besteht, wie in Fig. 15 dargestellt ist) einem Vergleicher 214 zugeführt. Die Adresse der Zelle mit dem kleinsten Zählwert wird durch den Vergleicher 214 über eine Leitung 213 dem Adressenspeicher 210 zugeführt. Der Vergleicher 214 liefert über eine Leitung 216 den kleinsten Zählwert als ersten Eingang an einen Vergleicher 218. Die neuen Werte werden über Leitungen 86 und 200 als ein erster Eingang einem Glied 202 zugeführt. Leitungen 87 bis 89 liefern die Information Χ-^-ρ ^τ±ά ^bzw# /"rid ⁸^¹ ein Verknüpfungsglied 202. Wenn der Vergleicher 218 anzeigt, daß der Wert auf der Leitung 86 größer ist als der auf der Leitung 216, dann gibt der Vergleicher 218 über die Leitung 220 ein Signal an das Verknüpfungsglied 202 ab. Entsprechend einem über die Leitung 220 zugeführten Signal gibt das Verknüpfungsglied 202 die Signale der Leitungen 86 bis 89 über Leitungen 204, 205, 206 bzw. 207 an den Adressenspeicher 210 ab. Infolgedessen wird die kleinste Zelle in dem Adressenspeicher 210 über die Leitung 86 durch den neuen Wert aus dem Speicher 80 und über Leitungen 87, 88 bzw. 89 durch die neue Adresse Χ_γ:μ» ^Y _ri-i ¹^¹⁴ /^u _rü ^aus ^^er Recheneinheit 46 ersetzt. Wenn der Vergleicher 218 anzeigt, daß der Wert auf der Leitung 86 gleich oder kleiner als der Wert auf der Leitung 216 ist, dann wird das Verknüpfungsglied 202 nicht freigegeben, und es findet keine Änderung im Inhalt des Adressen-Speichers 210 statt.

Nachdem die Anpassungsfolge entsprechend der in Fig. 10 dargestellten Folge mit der Hardware der Fig. 12 beendet worden

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ist, können die Adressen der 10 größten Zellen über den Datenweg 22 durch den Kleinstrechner 20 aus dem Adressenspeicher 210 ausgelesen werden.

Die Arbeitsweise des Vergleichers 214 wird am besten anhand von Fig. 15 verständlich.

Die Anzahl Stellen (oder Zählwerte) in jeder der 10 Zellen in dem Adressenspeicher 210 wird über Leitungen 212a bis 212a und 212a· bis 2i2j■ Vergleichern 241 bis 245 des Vergleichers 214 zugeführt. Die Ausgänge der Vergleicher 241 bis 245 werden über Leitungen 246 bis 250 Verknüpfungsgliedern 251 bis 255 und über Leitungen 246 bis 250 und 246* bis 250* einem Dekodierer 285 zugeführt. Die Ausgänge der Verknüpfungsglieder 251 bzw. 252 werden über **eitungen 258 und 259 einem Vergleicher 260 und über Leitungen 258' und 259' einem Verknüpfungsglied 262 zugeführt. Der Ausgang des Vergleichers 260 wird über eine Leitung 261 einem Verknüpfungsglied 262 und über Leitungen 261 und 261' dem Dekodierer 285 zugeführt. Die Ausgänge der Verknüpfungsglieder 253 bzw. 254 werden über Leitungen 264 und 265 einem Vergleicher

266 und über Leitungen 264· und 265' einem Verknüpfungsglied 268 zugeführt. Der Ausgang des Vergleichers 266 wird über eine Leitung 267 einem Verknüpfungsglied 268 und über Leitungen

267 und 267' dem Dekodierer 285 zugeführt. Die Ausgänge der Verknüpfungsglieder 262 bzw. 268 werden über -Leitungen 271 und 272 einem Vergleicher 274 und über Leitungen 271' und 272' einem Verknüpfungsglied 276 zugeführt. Der Ausgang des Vergleichers 274 wird über eine -leitung 275 dem Verknüpfungsglied

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276 und über Leitungen 275 und 275' dem Dekodierer 285 zugeführt. Die Ausgänge der Verknüpfungsglieder 276 bzw. 255 werden über Leitungen 277 und 278 einem Vergleicher 280 und über Leitungen 277' und 278 dem Verknüpfungsglied 282 zugeführt. Der Ausgang des Vergleichers 280 wird über eine Leitung 281 dem Verknüpfungsglied 282 und über Leitungen 281 und 281· dem Kodierer 285 zugeführt.

Während des Betriebs des Vergleichers 214 wird die Anzahl Stellen in jeder der 10 Zellen in dem Adressenregister 210 anfangs paarweise den Vergleichern degressiv bzw. absteigend zugeführt, wobei die kleinste Anzahl Stellen in den zehn Zellen einen Eingang des Verknüpfungsglieds 282 schafft und welche als ein erster Eingang über die Leitung 216 dem Vergleicher 218 zugeführt wird. Die Ausgänge jedes der Vergleicher werden dem Dekodierer 285 zugeführt, um die Zelle mit der niedrigsten

χ
Anzahl von Zellen. Der Dekodierer 285 schafft über die Leitung

die Adresse der Zelle mit der geringsten Anzahl an Zellen an dem Adressenspeicher 210. ^xzu indentifizieren

Obwohl eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt und beschrieben worden ist, können im Rahmen der Erfindung verschiedene Änderungen vorgenommen werden. Beispielsweise kann die Ausführung der Hardware in der Vergleicheranordnung von deren Punktionen abhängen. Das Vergleichen der Fingerabdrucke kann in zwei Stufen stattfinden, wobei die erste Stufe grob aber schnell ist, wobei die Datei-Fingerabdrucke geprüft werden, um Datei-Fingerabdrucke von Kandidaten zu identi-

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fizieren, worauf dann eine langsamere, aber genauere Verarbeitung der vorher identifizierten Datei-Abdrücke folgt, um die Anzahl von Dateiabdrücken von Kandidaten für eine weitere manuelle Verarbeitung zu verringern. Die Größe der Fläche der kodierten Fingerabdrücke und/oder die Anzahl von kodierten Einzelheiten kann ebenfalls geändert werden. Das Steuerpult zum Kodieren von Einzelheiten kann eine Fernsehkamera und einen Monitor aufweisen.

Patentansprüche

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Claims (8)

1. Patentansprüche

   '_χ 1y Verfahren zum Vergleichen und Bestimmen von Fingerabdrücken, um aus einer Datei von Fingerabdrucken den Fingerabdruck zu finden und festzulegen, welcher bei der Untersuchung zu einem Suchfingerabdruck paßt, dadurch gekennzeichnet, daß von einem Suchfingerabdruck in einer ersten Ausrichtung Daten, die die Lage und Richtung der Einzelheiten des Suchfingerabdrucks darstellen, und von einem Datei-Fingerabdruck in einer Ausrichtung, welche anders als die erste Ausrichtung sein kann, Daten geschaffen werden, welche die Lage und Richtung der Einzelheiten zumindest eines Teils der Fingerabdrücke aus der Datei darstellen, und daß automatisch jede der Einzelheiten des Suchfingerabdrucks mit jeder der Einzelheiten zumindest eines Teils der Fingerabdrücke aus der Datei verglichen wird, und daß dann aufgrund eines derartigen Vergleichs eine vorläufige Bestimmung des Übereinstimmungsgrades zwischen dem Suchfingerabdruck und den passenden Datei-Fingerabdrucken hergestellt wird, und daß dann der Datei-Fingerabdruck oder die Datei-Fingerabdrucke mit dem größten Grad an Übereinstimmung abgesondert werden.
2. 2. Verfairen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten für die Such- und Datei-Fingerabdrucke kodierte Such- bzw. Dateieinzelheiten aufweisen.
3. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch g ekennzeichnet, daß die relevante Singerabdruckdatei für jeden der übrigen Finger bei einer Untersuchung entsprechend

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   "original inspected

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   verarbeitet wird.
4. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Vergleichen jeder der Einzelheiten des Such-Fingerabdrucks mit jeder der Einzelheiten zumindest eines Teils der Fingerabdruckdatei eine Gruppe von Übereinstimmungsparameter für jedes Paar von verglichenen Einzelheiten des Such- und Dateifingerabdrucks geschaffen wird, daß ein Histogramm geschaffen wird, ^_ag die Ergebnisse jedes Vergleichs von Einzelheitenpaaren des Such-Fingerabdrucks und des Datei-Fingerabdrucks anzeigt, daß die Anzahl Vorkommen eines passenden Teils bestimmt wird, der in jeder Histogrammzelle in Übereinstimmung gebracht ist; daß die Histogrammzelle, welche einer sich ergebenden Anhäufung von Histogrammzellen am nächsten liegt, welche eine verhältnismäßig hohe Anzahl von passenden Teilen enthält, festgelegt wird, und daß eine Linie erzeugt wird, welche die Größe jeder sich ergebenden Anhäufung und dadurch den Grad anzeigt, in welchem der verglichene Datei-Fingerabdruck zu dem Suchfingerabdruck paßt.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erhöhen der Genauigkeit des Vergleichs der Dateiabdrücke die einzelnen Verfahrensschritte zu Beginn des Vergleichs wiederholt werden.
6. 6. Einrichtung zum Vergleichen und Bestimmen von kodierten Einzelheitendaten eines Suchfingerabdrucks mit den kodierten

   Einzelheitendaten einer kodierten Fingerabdruck-

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   ^ 273238?

   datei, um die Fingerabdrucke mit dem höchsten Übereinstimmungsgrad mit dem Suchfingerabdruck zu identifizieren, insbesondere air Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Einrichtungen (32,48) zum Aufnehmen von kodierten Daten, welche die Einzelheitendaten eines Suchfingerabdrucks und die Einzelheitendaten eines Teils der Datei von kodierten Datenfingerabdrücken darstellen, durch eine Einrichtung (46) zum Vergleichen jeder der kodierten Einzelheiten des Suchfingerabdrucks mit jeder der kodierten Einzelheiten der Fingerabdrücke aus mindestens einem Teil der Datei von kodierten Fingerabdrücken und zum Bestimmen des Grads an Übereinstimmung jedes geprüften Dateifingerabdrucks durch Einrichtungen (80, 81,84,90) zum Berechnen und Aufzeichnen des Übereinstimmungsgrades zwischen dem Suchfingerabdruck und jedem geprüften Dateifingerabdruck und zum Identifizieren der Dateifingerabdrücke mit dem größten Übereinstimmungsgrad bezüglich des Suchfingerabdrucks.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (16) zum Kodieren der Lage und Sichtung der Einzelheiten des Suchfingerabdrucks und durch eine Einrichtung zum Speichern der Lage- und Richtungsdaten von kodierten Einzelheiten, welche die Datei von kodierten Fingerabdrücken festlegen, wobei die Aufnahmeeinrichtung die kodierten Daten des Suchfingerabdrucks von der Kodiereinrichtung (16) und die kodierten Daten des Dateifingerabdrucke aus der Speichereinrichtung (30) erhält.

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   -•59"-
8. 8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7» gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Auswählen des Teils der Fingerabdruckdatei, die für jeden der Suchfingerabdrücke zu durchsuchen ist.

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