Identiske tvillinger og fingeravtrykk

Rebecca Emery / Getty Images

Mer i aldre og stadier

Fordi identiske tvillinger har samme genetikk, kan du lure på om de har identiske fingeravtrykk. Hvis du skriver en mysterieroman eller prøver å løse en TV-enhet ved å foreslå at det er en ond tvilling på jobb, kan det hende du må finne en annen løsning.

Identiske tvillinger har ikke identiske fingeravtrykk, selv om deres identiske gener gir dem veldig like mønstre. Fosteret begynner å utvikle fingeravtrykkmønstre i de første ukene av svangerskapet. Små forskjeller i livmiljøet konspirerer for å gi hver tvilling forskjellige, men like, fingeravtrykk. Hver finger har faktisk et litt annet mønster, selv for dine egne fingre.

Hvorfor identiske tvillinger ikke har identiske fingeravtrykk

Identiske, eller monozygotiske, tvillinger dannes når et enkelt befruktet egg deler seg i to etter unnfangelsen. Fordi de dannes fra en enkelt zygote, vil de to individene ha samme genetiske sminke. Deres DNA er praktisk talt ikke skille ut. Hvis din identiske tvilling forlater DNA på et forbrytelsessted, vil ikke kriminallaboratoriet kunne skille dere fra hverandre med bevisene.

Imidlertid er ikke fingeravtrykksmønstre en helt genetisk egenskap. Dette bør være åpenbart fordi du ikke har det samme fingeravtrykket på venstre tommel som høyre tommel, selv om du har de samme genene som koder for det. Bare prøv å åpne din låste iPhone med Touch ID med feil finger. Det fungerer ikke.

Hver av fingrene har et lignende mønster av hvirvler, løkker og rygger, men hver er unik. Politiet tar uttrykk av alle 10 fingrene for å matche dem til alle som er funnet på et forbrytelsessted. En enkelt finger vil ikke gjøre det.

Forskere elsker å bruke dette emnet som et eksempel på den gamle «natur vs. pleie» -debatten. Fingeravtrykk, sammen med andre fysiske egenskaper, er et eksempel på en fenotype - noe som betyr at det bestemmes av samspillet mellom individets gener og utviklingsmiljøet i livmoren.

Hvordan fingeravtrykk utvikler seg

Den endelige formen på fingeravtrykk antas å være påvirket av miljøfaktorer under graviditet. Ernæring, blodtrykk, posisjon i livmoren og veksthastigheten til fingrene på slutten av første trimester utgjør en forskjell. Du vil finne lignende mønstre av hvirvler og rygger i fingeravtrykkene til identiske tvillinger fordi de er kodet i genene. Men det vil også være forskjeller på grunn av miljøforhold, på samme måte som det er forskjeller mellom fingrene på enhver persons hender.

Den ene hånden eller fingeren kan berøre fostervannsekken, for eksempel, og den svake trykkforskjellen ville gi forskjellige detaljer, detaljene om hvor hudryggene møtes, slutter eller forgrenses. Det antas at hudryggene i fingrene dannes mellom uke 6 og 13 av svangerskapet på grunn av trykkspenninger i hudens cellelag på fingrene.

Forskere likner det med fjellbygging av jordens tektoniske plater. Når fingerputen heves, blir det parallelle ridgelines til rullinger og løkker, som konturlinjer med like høyde på et kart. Deretter trekker putene seg tilbake i løpet av den tiden ryggene dannes, og du får mer komplekse mønstre av buer, hvirvler og løkker. Uregelmessigheter skyldes subtile forskjeller i de mekaniske kreftene på hver finger.

Fingeravtrykk ligner mellom identiske tvillinger, men ingen to er like. Nå kan du oppdage en plottfeil i en mysteriumbok eller film som hevder noe annet.

Identiske tvillinger og fingeravtrykk

I dag fant jeg ut at ingen to mennesker i denne verden har identiske fingeravtrykk, ikke engang identiske tvillinger.

Du kan forvente at identiske tvillinger skal ha de samme fingeravtrykkene som de er monozygotiske, noe som betyr at de utvikler seg når et enkelt befruktet egg deler seg i to, noe som fører til to embryoer. Siden de begge kom fra kombinasjonen av det samme egget og sædcellen, har disse tvillingene praktisk talt ikke skillebare DNA.

Så hvorfor er ikke fingeravtrykkene deres identiske fra fødselen? Fingeravtrykk er ikke helt en genetisk egenskap. De er en del av en 'fenotype', noe som betyr at de bestemmes av samspillet mellom individets gener og det intrauterine miljøet (forskjellige hormonelle nivåer, ernæring, blodtrykk, posisjon i livmoren og veksthastigheten til fingrene på slutten av første trimester).

Mindre forskjeller i fingeravtrykk oppstår fra tilfeldige lokale hendelser under fosterutviklingen. Genene bestemmer de generelle egenskapene til mønsterene til fingeravtrykk. Inne i livmoren kommer imidlertid fingervev i kontakt med fostervannet, andre deler av fosteret og livmoren. Noen eksperter påpeker for eksempel at berøring av fostervann i løpet av uke 6-13 av svangerskapet endrer mønsteret på fosterets fingeravtrykk betydelig.

Totalt sett har identiske tvillinger fingeravtrykk en tendens til å være like, men det vil alltid være subtile forskjeller som gjør til og med fingeravtrykkene deres unike.

$config[ads_text5] not found

Tvillinger og fingeravtrykk

Spørsmål: Hvorfor har identiske tvillinger forskjellige fingeravtrykk? Hvorfor har vi fingeravtrykk til å begynne med?

A. De sannsynlige svarene på begge spørsmålene er relatert til de små forskjellene i de mekaniske kreftene hvert utviklende foster opplever i livmoren når cellene spredes.

Forskere har funnet ut at identiske tvillinger har en veldig høy korrelasjon av sløyfer, kveler og rygger, men en gjennomgangsstudie i fjor i Circulation Research som undersøkte hvordan komplekse strukturer som sirkulasjonssystemet utvikler seg, sier at "den detaljerte 'minutiae' - der hudryggene møtes, end eller bifurcate - er forskjellige, selv mellom identiske tvillinger. ”Selv tvillinger som utvikler seg fra en zygote inntar forskjellige posisjoner i livmoren, og variasjonene er nok til å gjøre en forskjell.

I det avgjørende utviklingsstadiet, forklarer studien, antas det at rygger dannes når det oppstår trykkspenninger i hudens hudlag, klemt mellom overhuden og underhuden. "Som knekking av landsmasser under komprimering, " fortsetter studien, og det dannes regelmessige rygger for å lindre stresset.

Der huden er flat, er ryggene parallelle; men primater har hevet dyner på fingertuppene på dette stadiet, så ryggene dannes langs linjer med like stor belastning. "Rundt det høyeste punktet på den hevede dyna, " sier studien, "rygger dannes i konsentriske sirkler." I mellomtiden regres putene, men der de forblir høye lenger, danner rygger hvirvler. Puter som i stor grad har regressert gir opphav til et enkelt buemønster. Der prosessene med ryggdannelse og padrepresjon overlapper hverandre, resulterer et mellomliggende sløyfemønster. C. CLAIBORNE RAY

$config[ads_text6] not found

En versjon av denne artikkelen vises på trykk 6. oktober 2009 på side D2 i den nasjonale utgaven med overskriften: Twins and Fingerprints. Bestill omtrykk | Dagens papir | Abonnere

Vi er interessert i tilbakemeldingene dine på denne siden. Fortell oss hva du tenker.

Hvorfor tvillinger ikke har>

Det er en misforståelse at tvillinger har identiske fingeravtrykk. Mens identiske tvillinger har mange fysiske egenskaper, har hver person fremdeles sitt eget unike fingeravtrykk.

Hvis du er nysgjerrig på hvordan identiske tvillinger ligner og hvordan delte fingeravtrykk ikke er mulig, kan du lese videre for å lære mer.

Det er to typer tvillinger: broderlig og identisk. Forskjellene ligger til slutt i deres genetiske sammensetning, eller DNA.

Toeggede tvillinger

Broder tvillinger utvikler seg fra to separate egg og to forskjellige sædceller.

I følge Minnesota Center for Twin and Family Research deler brødrene tvillinger 50 prosent av DNAet som et resultat.

Siden de ikke deler mer DNA enn søsken som ikke er tvillinger, er det mulig å ha en gutt og en jente i et broderlig sett av tvillinger. Dette er ikke mulig i et identisk sett med tvillinger.

Identiske tvillinger

Identiske tvillinger danner seg derimot innenfor det samme egget som deler seg i to, noe som resulterer i at de to individene har nøyaktig samme DNA.

De deler mange fysiske likheter som et resultat av delt DNA, inkludert hårfarge, øyenfarge og hudfarge. Det sies faktisk at én av fire identiske tvillinger speiler hverandre.

$config[ads_text7] not found

Miljømessige faktorer kan fremdeles skape små forskjeller i identiske tvillings fysiske utseende, men det er slik andre mennesker i det vesentlige kan skille dem fra hverandre. Noen underliggende forskjeller kan inkludere vekt og høyde.

Fingeravtrykk er ikke inkludert i disse genetiske likhetene. Det er fordi dannelsen av fingeravtrykk er avhengig av både genetiske og miljømessige faktorer i livmoren.

Sjansene for identiske fingeravtrykk hos identiske tvillinger er slank-til-ingen. Mens anekdotiske artikler på nettet ofte diskuterer muligheten for en sjanse for at vitenskapen kan være feil, har ingen undersøkelser funnet at identiske tvillinger kan ha de samme fingeravtrykkene.

I følge Washington State Twin Registry kan identiske tvillinger dele lignende kjennetegn på fingeravtrykk, inkludert løkker og rygger. Men å ha slike likheter med det blotte øye betyr ikke at fingeravtrykksammensetningen er nøyaktig den samme.

Faktisk uttaler National Forensic Science Technology Center at "ingen to mennesker har noen gang blitt funnet å ha de samme fingeravtrykkene - inkludert identiske tvillinger."

Det er også viktig å huske at fingeravtrykk også varierer mellom dine egne fingre - dette betyr at du har et unikt trykk på hver finger.

Noen studier har imidlertid berørt den misforståelsen at identiske tvillinger har samme fingeravtrykk.

En slik studie undersøkte fingeravtrykk hos identiske tvillinger ved å se på prøver av deres utskrifter fra forskjellige vinkler. Det ble funnet at fingeravtrykkene kan se bemerkelsesverdig like med det første. Men du kan analysere flere sett i forskjellige vinkler for å bestemme forskjellene.

$config[ads_text8] not found

En persons fingeravtrykk dannes i livmoren basert på en kombinasjon av gener og miljøfaktorer. I følge Washington State Twin Registry settes fingeravtrykkmønstre mellom 13 og 19 uker med fosterutvikling.

Fingeravtrykk bestemmes delvis av DNA. Dette forklarer hvorfor et par identiske tvillinger kan se ut til å ha lignende fingeravtrykk til å begynne med.

Miljøfaktorer fra livmoren bidrar også til utvikling av fosterets fingeravtrykk, og sikrer at identiske tvillingers fingeravtrykk ikke er de samme. Disse faktorene kan omfatte:

tilgang til ernæring inne i livmoren
navlestrengens lengde
generell blodstrøm
blodtrykk
plassering inne i livmoren
den totale hastigheten på fingerveksten

Som et resultat kan identiske tvillinger ha likhetstrekk i ryggene, krengene og løkkene i fingeravtrykkene sine. Men ved nærmere undersøkelse vil du merke forskjeller i noen av de mindre detaljene, inkludert mellomrom mellom rygger og inndelinger mellom grenemerker.

Identiske tvillinger har mange likheter både i genetisk sminke og fysiske utseende. Men, som de som ikke er tvillinger, har identiske tvillinger alle unike fingeravtrykk.

På grunn av miljøfaktorer som påvirker deres utvikling inne i livmoren, er det umulig for identiske tvillinger å ha nøyaktig samme fingeravtrykk. Anekdotiske observasjoner antyder at noen likheter eksisterer, men det er ingen undersøkelser som støtter dette.

Påstanden: Identiske tvillinger har identiske fingeravtrykk

$config[ads_text9] not found

Av Anahad O'Connor

2. november 2004

KRAVET: Identiske tvillinger har identiske fingeravtrykk.

FAKTA: Identiske tvillinger deler ofte personlighetstrekk, interesser og vaner. De kommer fra det samme befruktede egget og deler den samme genetiske blåkopien.

Til en standard DNA-test er de ikke skillebare. Men enhver rettsmedisinske ekspert vil fortelle deg at det er minst en sikker måte å skille dem fra hverandre: identiske tvillinger har ikke matchende fingeravtrykk.

I likhet med fysisk utseende og personlighet, er fingeravtrykk i stor grad formet av en persons DNA og av en rekke miljømessige krefter.

Genetikk hjelper deg med å bestemme de generelle mønstrene på en fingertupp, som fremstår som buer, løkker og sår. En individuell finger kan ha bare ett av disse mønstrene eller en blanding av dem.

Mens et foster utvikler seg, påvirkes ryggene langs disse mønstrene av en rekke faktorer, inkludert beinvekst, trykk i livmoren og kontakt med fostervann.

Disse fører til unike ryggegenskaper hos hver person og finger, sa Gary W. Jones, en tidligere fingeravtrykkspesialist ved Federal Bureau of Investigation.

Ofte vil identiske tvillinger ha et lignende mønster, men aldri de samme detaljene.

«Det er umulig for folk å ha identiske fingeravtrykk, » sa Mr. Jones, som nå jobber som privatkonsulent i Summerfield, Fla. «Studien av fingeravtrykk har eksistert i omtrent 100 år, og i all den tiden har to personer hatt har aldri blitt funnet å ha de samme trykkene. »

$config[ads_text10] not found

Mønstrene på en persons fingre, håndflater og føtter er fullstendig dannet av omtrent den femte graviditeten.

De forblir de samme hele livet, og utelukker endringer som følge av alvorlig lemlestelse eller en hudsykdom.

Men selv da endrer de seg veldig lite.

John Dillinger, den beryktede gjengangeren fra depresjonstiden, prøvde berømt å endre ansiktsegenskapene sine og utslette fingeravtrykkene hans med syre for å unnslippe myndigheter. Etter at Dillinger døde, skjønte eksperter noen av hans gjenværende mønstermønster og identifiserte ham lett.

BOTTOMLINJEN: Identiske tvillinger har aldri matchende fingeravtrykk.

Har identiske tvillinger identiske fingeravtrykk?

Publisert 26. juli 2016 i Trivia

I et nøtteskall: NEI - mye som du kanskje forventer at de skulle gjøre (siden de fra et DNA-synspunkt er identiske). Årsaken ligger på den spennende måten at fingeravtrykk faktisk dannes… så LES PÅ…

Identiske tvillinger oppstår når et befruktet egg splitter og moren bærer to separate embryoer til termin. Nøkkelen til opprettelsen av identiske tvillinger er at splittelsen skjer etter befruktning.

Tvillingene kommer fra samme sæd og egg - og har dermed samme DNA - dvs. identisk genetisk sminke. Fordi deres DNA er en nøyaktig match, vil identiske tvillinger alltid være av samme kjønn, ha samme øyenfarge og dele samme blodtype.

'Broders tvillinger' blir derimot født når to separate egg blir befruktet av to forskjellige sædceller. Deres DNA vil ikke være mer kamp enn noen andre søskenpar fra de samme foreldrene. Ikke bare ser broderne tvillinger ikke nødvendigvis så mye likt ut, men de kan være av motsatt kjønn og kan ha forskjellige blodtyper.

Selv om identiske tvillinger har samme DNA, er de imidlertid ikke karbonkopier. Foreldre og nære venner kan vanligvis fortelle den ene identiske tvillingen fra den andre uten store problemer. Deres personligheter kan avvike radikalt. Og avgjørende for vårt spørsmål er fingeravtrykkene deres forskjellige.

fingeravtrykk

Hvis genetikk ikke gjør rede for disse forskjellene, hva gjør da? Hvorfor er ikke fingeravtrykkene til identiske tvillinger, er, identiske?

Miljøet til det utviklende embryoet i livmoren har en hånd i å bestemme et fingeravtrykk. Det er derfor genetikere skiller mellom:

'genotyper' - settet med gener som en person arver, dvs. DNA og 'fenotyper' - egenskapene som utgjør en person etter at DNA er utsatt for miljøet.

Identiske tvillinger vil alltid ha samme genotype, men deres fenotyper vil variere fordi deres opplevelse i livmoren vil avvike. Når det gjelder fingeravtrykk, bestemmer genene de generelle egenskapene til mønstrene som brukes til klassifisering av fingeravtrykk. Når huden på fingertuppen skiller seg ut, uttrykker den disse generelle egenskapene. Imidlertid er det som overflatevev også i kontakt med andre deler av fosteret og livmoren, og deres stilling i forhold til livmoren og fosterlegemet endres når fosteret beveger seg på egen hånd og som svar på posisjonsendringer hos mor .

Dermed er mikro-miljøet til de voksende cellene på fingertuppen i flyt, og er alltid litt forskjellig fra hånd til hånd og finger til finger. Det er dette mikromiljøet som bestemmer den fine detaljene i fingeravtrykkstrukturen. Mens forskjellene i mikromiljøet mellom fingrene er små og subtile, blir effekten av dem forsterket av de forskjellige cellene og produserer de makroskopiske forskjellene som gjør det mulig å differensiere fingeravtrykkene til tvillinger.

Påvirkning så forskjellig som ernæring hos mor, plassering i livmoren og individuelt blodtrykk kan alle bidra til forskjellige fingeravtrykk av identiske tvillinger.

I tillegg utvides de fysiske forskjellene mellom tvillinger etter hvert som de eldes: I mellom- og alderdom vil identiske tvillinger se mer ut som ikke-identiske tvillinger.

Omtrent to prosent av alle fødte er tvillinger, og bare en tredel av dem er identiske tvillinger. Men tvillingenes fingeravtrykk er som snøfnugg - de kan se like ut ved første rødme, men få dem under et mikroskop, og forskjellene dukker opp.

Fingeravtrykkgjenkjenning med>

Xunqiang Tao

1 Center for Biometrics and Security Research, Institute of Automation, Chinese Academy of Sciences, Beijing, Kina,

Xinjian Chen

2 Institutt for elektroteknikk og datateknikk, University of Iowa, Iowa City, Iowa, USA,

1 Center for Biometrics and Security Research, Institute of Automation, Chinese Academy of Sciences, Beijing, Kina,

3 Life Science Research Center, School of Electronic Engineering, Xidian University, Xi'an, Shaanxi, Kina,

Utviklet og designet eksperimentene: XT XY JT. Utførte eksperimentene: XT XY. Bidragte reagenser / materialer / analyseverktøy: XY XC. Skrev papiret: XT XC.

Fingeravtrykkgjenkjenning med identiske tvillinger er en utfordrende oppgave på grunn av det nærmeste genetikkbaserte forholdet som eksisterer i de identiske tvillingene. Flere pionerer har analysert likheten mellom tvillingenes fingeravtrykk. I dette arbeidet fortsetter vi å undersøke temaet om likheten med identiske tvilling fingeravtrykk. Studien vår ble testet basert på en stor identisk database med to fingeravtrykk som inneholder 83 tvillingpar, 4 fingre per individ og seks visninger per finger: 3984 (83 * 2 * 4 * 6) bilder. Sammenlignet med det forrige arbeidet, blir bidragene våre oppsummert som følger: (1) To avanserte metoder for identifisering av fingeravtrykk: P071 og VeriFinger 6.1 ble brukt, snarere enn en metode for identifisering av fingeravtrykk i tidligere studier. (2) Seks inntrykk per finger ble fanget, i stedet for bare ett inntrykk, noe som gjør den ekte fordelingen av matchende score mer realistisk. (3) En større prøve (83 par) ble samlet. (4) Det er utført en ny statistisk analyse, som tar sikte på å vise sannsynlighetsfordelingen av fingeravtrykketypene for de tilsvarende fingrene til identiske tvillinger som har samme fingeravtrykkstype. (5) Det er utført en ny analyse, som tar sikte på å vise hvilken finger fra identiske tvillinger som har større sannsynlighet for å ha samme fingeravtrykkstype. Resultatene våre viste at: (a) Et avansert automatisk bekreftelsessystem for fingeravtrykk kan skille identiske tvillinger uten drastisk forringelse i ytelsen. (b) Sjansen for at fingeravtrykkene har samme type fra identiske tvillinger er 0.7440, sammenlignet med 0.3215 fra ikke-identiske tvillinger. (c) For de tilsvarende fingrene til identiske tvillinger som har samme fingeravtrykketype, er sannsynlighetsfordelingen for fem hovedavtrykkavtrykkstyper lik sannsynlighetsfordelingen for alle fingrenes fingeravtrykkstype. (d) For hver av fire fingre med identiske tvillinger er sannsynligheten for å ha samme fingeravtrykkstype lik.

$config[ads_text5] not found

Introduksjon

Biometri refererer til automatisk identifisering av en person basert på hans eller hennes fysiologiske eller atferdsegenskaper. Disse metodene har fordeler fremfor tradisjonelle tokenbaserte identifikasjonsmetoder ved bruk av en fysisk nøkkel eller tilgangskort, og over kunnskapsbaserte identifikasjonsmetoder som bruker et passord av forskjellige grunner. Først må personen som identifiseres være fysisk til stede på identifiseringspunktet for å gi sine biometriske egenskaper. For det andre unngår identifikasjon basert på biometriske egenskaper behovet for å bære et kort eller huske et passord. Endelig kan de biometriske egenskapene til identifisert person ikke gå tapt eller forfalsket. I løpet av de siste tiårene er det foreslått en rekke bekreftelsessystemer basert på forskjellige biometriske egenskaper [1]. Eventuelle fysiske eller atferdsmessige egenskaper som kan brukes som verifisering for å gjenkjenne en person, må tilfredsstille følgende krav 0: (i) universalitet (alle har karakteristikken); (ii) permanentitet (karakteristikken forblir ufravikelig over en levetid); (iii) samlebarhet (egenskapen er enkel å fange opp); og (iv) egenart (karakteristikken er forskjellig for alle). Ytelsen til biometriske verifiseringssystemer avhenger sterkt av karakteristikken til de biometriske egenskapene. Imidlertid gir ikke alle biometri tilstrekkelig informasjon til å verifisere forskjellige personer, spesielt identiske tvillinger.

Det er to grunnleggende typer tvillinger: dizygotiske, ofte referert til som broderske tvillinger og monozygotiske, referert til som identiske tvillinger [2]. Dizygotiske tvillinger er et resultat av to egg som befruktes separat av to forskjellige sædceller. Dette skjer vanligvis når mor produserer mer enn ett egg ved eggløsning. De to befruktede eggene utvikler seg hver for seg og har sine egne gener. De kan være eller ikke være av samme kjønn. Monozygotiske tvillinger er resultatet av ett befruktet egg. Dette egget deles i to individer som vil dele alle genene sine til felles. Disse tvillingene er genetisk identiske, med de samme kromosomene og lignende fysiske egenskaper, og de kan derfor ikke skilles ved å bruke den samme deoksyribonukleinsyren. Hyppigheten av identiske tvillinger er omtrent 0, 4% over forskjellige populasjoner [3]. Noen forskere mener at dette er ytelsesgrensen for ansiktsgjenkjenningssystem [4]. Derfor er å studere evnen til biometriske trekk til å skille mellom identiske tvillinger, en viktig sak for biometrisk verifisering. Etter hvert som den biometriske baserte verifiseringen blir mer gjennomgripende, har det eksistert noen studier (f.eks. Fingerprint [2] [5] - [7], Palmprint [8], Speaker [9], and Iris [10]) som bestemte særegne de biometriske egenskapene for å fastsette ytelsesgrensene for slike systemer. Jain et al. 0 analyserte likheten mellom tvillingenes fingeravtrykk i en studie ved bruk av fingeravtrykkbilder fra 94 par identiske tvillinger. De oppnådde tvilling-tvilling imposter distribusjon av matchende score beregnet ved å matche et fingeravtrykk med hans / hennes identiske tvillingsøsken (tvilling-tvilling match) og twin-nontwin imposter distribusjon av matchende score mellom en persons fingeravtrykk og alle andre unntatt hans / hennes tvilling (tvilling-nontwin-kamp). Deretter oppnådde de ekte distribusjon av samsvarende score fra en standard fingeravtrykkdatabase for offentlig domene (f.eks. NIST9 CD No.1). De eksperimentelle resultatene viste at fingeravtrykkverifiseringssystemene kunne brukes til å skille identiske tvillinger. I en annen analyse av fingeravtrykk fra 66 par tvillinger 0, Han et al. fant også at fingeravtrykk kan brukes til å identifisere identiske tvillinger med et ubetydelig fall i ytelsen: Equal Error Rate (EER) økte generelt med 1-2% sammenlignet med nontwin impostor matching. Srihari et al. [6] analyserte likheten mellom tvillingenes fingeravtrykk i en studie ved bruk av fingeravtrykkbilder fra 298 par tvillinger. Forfatterne analyserte denne likheten ved hjelp av funksjoner på to nivåer. Med funksjonene i nivå 1, fant de ut at tvillingers fingre er mye mer sannsynlig (55%) å ha samme mønstertype enn ikke-tvillinger 'fingre (32%). Med funksjonene i nivå 2 konkluderte de med at likheten mellom fingeravtrykkene fra tvillingfingre er høyere enn fra to vilkårlige fingre. Sun et al. [7] analyserte likheten mellom tvillinger basert på flere biometriske egenskaper (fingeravtrykk, ansikt og iris). For fingeravtrykkidentifisering er den brukte databasen bare en del av databasen som brukes i dette papiret. Kong et al. [8] brukte 1028 håndflatebilder fra 53 par identiske tvillinger. De laget to forskjellige tvillingkamper. I det første eksperimentet matchet de håndtrykkene fra parene med identiske tvillingspalmer (kalt ekte tvillingkamp). I det andre eksperimentet matchet de venstre og høyre håndavtrykk fra samme person (kalt virtuell tvillingkamp). Forfatterne fant at palmeprints generert fra den samme genetiske informasjonen var betydelig korrelert; Imidlertid kan de fremdeles skilles med ikke-genetisk relatert informasjon. Ariyaeeinia et al. [9] presenterte undersøkelser basert på en taledatabase fra 49 par identiske tvillinger. Forfatterne utførte to verifiseringstester: HELE og TWIN-tester. I HELE testene kan enhver foredragsholder kreve identiteten til enhver annen foredragsholder i den registrerte befolkningen. I TWIN-testene kunne hver registrerte høyttaler bare hevde identiteten til seg selv eller identiteten til sin egen identiske tvilling. Den samme feilfrekvensen som ble rapportert, var 1, 0% for TWIN-testene og 0, 5% for de HELE testene. Det første patentet for irisgjenkjenning hevdet at tvillinger iriser var forskjellige: "Ikke bare er irisene i øynene til identiske tvillinger forskjellige, men irisene i hvert øye til enhver person er forskjellig fra det for det andre øyet" [11].

$config[ads_text6] not found

Denne artikkelen presenterer de fortsatte undersøkelsene av evnen til fingeravtrykkverifiseringsteknologi til å skille mellom identiske tvillinger. Undersøkelsene er testet på en stor identisk database med to fingeravtrykk som inneholder 83 tvillingpar, 4 fingre per individ og seks visninger per finger: 3984 (83 * 2 * 4 * 6) bilder. Sammenlignet med pionerene '[2] [5] [7], er bidragene våre som følger:

Sammenlignet med alle metodene [2] [5] [7], brukes to avanserte fingeravtrykkidentifiseringsmetoder: P071 og VeriFinger 6.1 for identifikasjon av dobbelt fingeravtrykk i dette papiret i stedet for en identifikasjonsmetode for fingeravtrykk i [2] [5] [7].

Sammenlignet med Jains [2] og Sriharis [6] metoder, ble det tatt seks inntrykk per finger i stedet for bare ett inntrykk, noe som gjør den ekte fordelingen av matchende score mer realistisk. Som vi vet, må den ekte fordelingen av samsvarende score estimeres ut fra å matche flere fingeravtrykkinntrykk av samme finger. I både Jains og Sriharis databaser, fordi bare et enkelt inntrykk for hver finger ble fanget, må distribusjonen av de ekte resultatene syntetiseres, det vil si at den ikke kommer fra den ekte ekte matching.

Sammenlignet med Sun et al .s metode [7], er fingeravtrykkdatabasen fra samme kilde. Imidlertid ble bare en del av fingeravtrykksdatasettet (51 par) brukt i [7], mens hele fingeravtrykkdatasettet (83 par) brukes i dette papiret.

En ny statistisk analyse er utført for fem hovedavtrykkstypetyper, som tar sikte på å vise sannsynlighetsfordelingen av fingeravtrykketypene for de tilsvarende fingrene til identiske tvillinger som har samme fingeravtrykkstype. Dette er roman i papiret vårt.

$config[ads_text7] not found

Det utføres en sannsynlighetsanalyse for fire fingre fra identiske tvillinger, som tar sikte på å vise hvilken finger som har større sannsynlighet for å ha samme fingeravtrykkstype. Dette er også roman i papiret vårt.

Resten av dette papiret er organisert som følger. Sec. 2 beskriver dobbelt fingeravtrykkdatabasen og den moderne automatiske fingeravtrykkverifiseringsmatcheren for denne studien. Sec. 3 presenterer våre eksperimentelle resultater og analyse. Sec. 4 gir et sammendrag og konklusjon.

Materialer og metoder

2.1> Databasen ble samlet 2. oktober 2007 i Beijing Chaoyang Park under den fjerde Beijing Twins Culture Festival. Fingeravtrykkbildene ble tatt av en feiesensor sw6888 0 med en oppløsning på 500DPI. Databasen inneholder 3984 (3984 = 83 × 2x × 4 × 6) fingeravtrykkbilder som fra 83 par identiske tvillinger og fire forskjellige fingre (venstre indeks, venstre midt, høyre indeks og høyre midt) ble skannet for hver person. Antall visninger for hver finger var seks. Fingeren ble skannet sammenhengende seks ganger for å få de seks inntrykkene. Alle bildene ble tatt samme dag (økt med enkeltdata). Fig. 1 viser noen eksempler på fingeravtrykkbilder i vår database. Fig. 1 (a) viser fingeravtrykkbilder av de fire fingrene for den første søsken av et identisk tvillingpar, og Fig. 1 (b) viser fingeravtrykkbildene av de tilsvarende fingrene for det andre søsken av et identisk tvillingpar. Fig. 1 (c) og (d) følger det samme skjemaet for et ikke-identisk tvillingpar. Det er interessant å merke seg at for identiske tvillinger har alle fire par av de tilsvarende fingrene samme mønstertype; mens det for ikke-identiske tvillinger er bare to par tilsvarende fingre for ikke-identiske tvillinger, har samme mønstertype.

$config[ads_text8] not found

(a) er fingeravtrykkbilder av fire fingre av den første tvillingen, og (b) er fingeravtrykkbildene til de tilsvarende fire fingrene til hans / hennes identiske tvilling. (c) og (d) viser fingeravtrykkbilder fra et ikke-identisk tvillingpar.

2.2> I denne artikkelen brukes to avanserte metoder for å identifisere likheten mellom tvilling fingeravtrykk: P071 [13] og VeriFinger 6.1 SDK (VF6.1) 0. Detaljene er gitt som følger.

2.2.1 P071 Algoritme

P071-algoritmen brukes først for identifisering av tvilling fingeravtrykk som er blitt evaluert i Fingerprint Verification Competition 2004 (FVC2004), og ytelsen ble rangert som nr. 3 blant alle de deltakede algoritmene. Den detaljerte ytelsen til den foreslåtte algoritmen på FVC2004 kan sees fra nettstedet [15]. P071-metoden var basert på et normalisert uklar likhetsmål. Algoritmen har to hovedtrinn. Først ble malen og innspillets fingeravtrykk justert. I denne prosessen ble den lokale topologiske strukturtilpasningen introdusert for å forbedre robustheten i den globale justeringen. For det andre ble metoden for normalisert fuzzy likhetsmåte introdusert for å beregne likheten mellom malen og inndata fingeravtrykk. To funksjoner er valgt: antall matchede prøvepunkter ( n ) og den gjennomsnittlige distanseforskjellen til de matchede minutiae-parene ( d ) i prosessen med likhetsberegning. Fuzzy funksjoner ble brukt for å representere n og d . Hvert tegn er assosiert med en uklar funksjon som tildeler en verdi (mellom 0 og 1) til hver funksjonsvektor i funksjonsområdet. Verdien, kalt grad av medlemskap, illustrerer graden av likhet mellom malen og innspillingsavtrykk.

$config[ads_text9] not found

Funksjon n er representert av uklar funksjon hvis medlemsfunksjon ,, er definert som:

Hvor representerer avstanden mellom og. og er den ekte og imposter match klynger sentrum av fuzzy sett.

Funksjon d er representert av uklar funksjon hvis medlemsfunksjon,, er definert som:

Hvor representerer avstanden mellom og. og er den ekte og imposter match klynger sentrum av fuzzy sett.

For å oppnå det bedre /> blir kombinert. The product rule was used to compute the similarity between the template and input fingerprints as follows,

Similarity = * (3)

Cappelli et al. [16] have given high comments for the P071 algorithm, stating that it exhibited good tradeoffs between speed and accuracy: achieving the third-best average EER, with an average comparison time of 0.67 seconds. Fig 2 shows an original fingerprint image with its enhancement and minutiae extraction results.

(a) Original fingerprint; (b) Enhancement results of (a); (c) Minutiae extraction results of (a).

2.2.2 VeriFinger 6.1 SDK

VeriFinger 6.1 SDK [14] is a world-well-known commercialized fingerprint recognition software, which is based on an advanced fingerprint recognition technology and is intended for biometric system developers and integrators. The technology assures system performance with fast, reliable fingerprint matching in 1-to-1 and 1-to-many modes and comparison speeds of up to 40, 000 fingerprints per second. VeriFinger 6.1 SDK has many features: (1) NIST MINEX proven reliability; (2) robust processing of poor quality and deformed fingerprints; (3) more than 50 scanners are supported by VeriFinger SDK. Some of the functions for VeriFinger 6.1 SDK are listed as follows:

$config[ads_text10] not found

Enroll fingerprint. Fingerprint can be enrolled from the image or by using fingerprint the scanner.

Enroll fingerprint with generalization. Using this option, several fingerprints can be enrolled and features generalized.

Verification. Using this option, one fingerprint can be verified against the other (1:1 matching).

Identification. Using this option, the fingerprint is identified against an internal database (1: N matching).

VeriFinger fingerprint recognition algorithm follows the commonly accepted fingerprint identification scheme, which uses a set of specific fingerprint points (minutiae). However, it contains many proprietary algorithmic solutions, which enhance the system performance and reliability. Some of them are listed below:

Adaptive image filtration algorithm allows to eliminate noises, ridge ruptures and stuck ridges, and extract minutiae reliably even from poor quality fingerprints;

VeriFinger includes a fast template matching algorithm that is tolerant to fingerprint translation, rotation and deformation.

VeriFinger does not require the presence of the fingerprint core or delta points in the image, and can recognize a fingerprint from any part of it.

An example of fingerprint enhancement and minutiae extraction with user interface in VeriFinger 6.1 is shown in Fig 3 .