Korean Security Journal (시큐리티연구)

  • Issue 61
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  • Pages.377-400
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  • 2019
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  • 2671-4299(pISSN)
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  • 2714-0644(eISSN)
Korean Security Science Association (한국경호경비학회)
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Effects and Limitations of Separating Overlapped Fingerprints Using Fast Fourier Transform

고속 푸리에 변환(fast Fourier transform, FFT)을 이용한 겹친지문 분리의 효과와 한계

  • 김채원 (순천향대학교 법과학대학원) ;
  • 김채린 (순천향대학교 법과학대학원) ;
  • 이한나 (순천향대학교 법과학대학원) ;
  • 유제설 (순천향대학교 법과학대학원) ;
  • 장윤식 (한림대학교 정보법과학연구소)
  • Received : 2019.11.13
  • Accepted : 2019.12.10
  • Published : 2019.12.31
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Abstract

Photography is the most commonly used method of documenting the crime and incident scene as it helps maintaining chain of custody (COC) and prove integrity of the physical evidence. It can also capture phenomena as they are. However, digital images can be manipulated and lose their authenticity as admissible evidence. Thus only limited techniques can be used to enhance images, and one of them is Fourier transform. Fourier transform refers to transformation of images into frequency signals. Fast Fourier transform (FFT) is used in this study. In this experiment, we overlapped fingerprints with graph paper or other fingerprints and separated the fingerprints. Then we evaluated and compared quality of the separated fingerprints to the original fingerprints, and examined whether the two fingerprints can be identified as same fingerprints. In the case of the fingerprints on graph paper and general pattern-overlapping fingerprints, fingerprint ridges are enhanced. On the other hand, in case of separating complicated fingerprints such as core-to-core overlapping and delta-to-delta overlapping fingerprints, quality of fingerprints can be deteriorated. Quality of fingerprints is known to possibly bring negative effects on the credibility of examiners. The result of this study may be applicable to other areas using digital imaging enhancement technology.

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

Keywords

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