超95%！方正国际创刑侦指纹比对新精度

张军红

随着科学技术的进步，指纹在生活中的应用越来越广泛，手机解锁、网上支付、考勤打卡、出入境等，无不需要指纹的验证。与此同时，司法和刑侦对指纹的依赖也日益增强，指纹自动识别系统被广泛引入案件侦查，指纹也因此被称为“证据之首”。

虽然都是指纹识别，但实际上刑侦的指纹识别与我们生活中的并不相同。以手机解锁为例，其采集的指纹数目一般只有几个、几十个，并且指纹质量良好，在识别时如果一次不成功，使用者还可以配合进行多次认证。而刑侦指纹识别面对的是数亿甚至几十億枚犯罪嫌疑人的指纹，库容庞大，相似的指纹也非常多，并且刑侦现场的指纹质量一般都非常差，残缺变形的比率较多，对识别技术的要求也更高。正因如此，市场上提供手机、考勤、门禁等指纹识别服务的厂商很多，而提供刑侦指纹识别技术的厂商则非常少。

立足“产学研”的发展模式，方正国际软件有限公司（以下简称“方正国际”）是国内较早从事指纹识别技术研发的企业。从20世纪90年代初开始，方正国际指纹技术团队便与北京大学信息科学技术学院密切开展相关技术研发与产业化合作——北京大学信息科学技术学院主攻指纹基础算法研究;方正国际作为合作链条中的“产业端”，以一手的市场需求为导向，推动指纹技术的产业化落地，并为研发提供必要的设备环境和资金支持——双方以深度合作模式打通了科技成果落地转化的“最后一公里”。2019年，方正国际与北京大学联合研发出基于深度神经网络算法的人工智能指纹比对算法。方正国际刑侦业务部负责人告诉《经济》杂志、经济网记者，该新算法系统集指掌纹特征自动提取、自动标注、自动比对、自动认定于一体，创新地解决了传统指纹系统必须人工干预的难题，是警用指纹技术的重大突破。

具体而言，与传统指纹系统相比，方正国际指纹新算法系统主要有三个方面的技术优势，一是智能化程度高。由于刑侦现场遗留的指纹痕迹往往是残缺变形的，采用传统算法首先需要指纹专家根据指纹走向进行完整性编辑，这是一项非常耗费人力的干预性工作，编辑一枚指纹通常需要几个小时甚至几天的时间;人工干预也具有极大的主观性，干预结果的失误很可能直接导致无法破案。相比较而言，方正国际的指纹新算法系统真正实现了全自动比对识别，无需人工干预，秒级即可提取完毕;经实战检测，该新算法的准确度超过90%以上的指纹专家的干预性结果，将指纹比对的准确率提高了一大截。实践表明，即使在最恶劣的指纹现场环境，方正国际指纹新算法提取准确率仍超过了95%。

二是比对精确度高。为了识别两枚指纹是否是同一个手指所留，指纹专家会将指纹纹线上的起点和分叉点标记为一个细节特征，根据两个指纹细节特征的匹配程度，进行相似性打分。而方正国际指纹新算法系统则是利用图像处理算法将指纹纹线上的起点和终点找出来，从而将两个指纹的特征点进行拟合，并根据相似度在亿级犯罪嫌疑人指纹库中进行打分，最后选取前50名给专家进行认定。如此，不仅减轻了指纹专家的干预压力，还能避免因专家理解不一致造成的漏查问题。《经济》杂志、经济网记者了解到，除了传统的细节特征点外，方正国际指纹新算法系统还运用深度神经网络，增加了矢量特征，对于图像颠倒、比例失准等错误指纹能够进行自动校准比对;对于变形、模糊、残缺等无法比对的疑难指纹，可通过图像直接比对提升现场指纹的利用率。

三是比对速度快。通过矢量特征，经过简单计算，方正国际指纹新算法系统便可快速否定99%以上不相关的指纹，在相同硬件环境下，比对速度较之前快了30倍，极大提升了破案效率。

据方正国际介绍，为了在实践中得到进一步完善，方正国际指纹新算法系统在成熟之初，便与长沙市公安局开展试点合作，共同建立了指掌纹识别警企联合实验室。经过一年的严苛实践检验，新算法系统不断改进、成熟。相关数据显示，2019年1月-10月，新算法系统共比中案件比2018年同期提升了251%;公安部考核成绩同比提升354%;系统比中率比老系统比中率提高35%左右，比中率、指纹破案率提升一倍，由原来的11%提升到22%。与此同时，新算法系统还协助长沙市公安局破获了五起尘封已久的杀人案，社会效益显著。除长沙之外，目前该新算法系统还在广东、云南、山西、新疆、海南、西藏、宁夏等地进行了推广运用。

对于下一步发展，方正国际表示，还将继续坚持产学研协同创新的发展模式，积极助力政府与行业客户，推动自身在刑侦指纹行业不断进步;并将与高校重点实验室紧密合作，研究指掌纹比对新方法、新技术，助力指掌纹智能化程度更高、比对效果更精准。