ระบบการรู้จำบุคคลด้วยลายนิ้วมือเต็มรูปแบบพัฒนาโดยภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า

ปัจจุบัน การรู้จำอัตลักษณ์บุคคลด้วยภาพลายนิ้วมือเข้ามามีบทบาทสำคัญกับชีวิตประจำวันของคนไทยมากยิ่งขึ้น เช่น การใช้ภาพลายนิ้วมือ เพื่อพิสูจน์หรือยืนยันความเป็นตัวตนของบุคคลนั้นๆ ในระหว่างขั้นตอนการทำบัตรประชาชนใหม่ (ID smart card) การทำหนังสือเดินทาง (E-Passport) ตลอดจนการทำหนังสือผ่านทาง (Boarding Pass) ซึ่งในอนาคตจะรวมไปถึงการทำบัตรประกันสังคม บัตรแรงงานต่างด้าว และนอกจากนี้ การตรวจสอบภาพลายนิ้วมือแฝงที่ถูกทิ้งไว้ในสถานที่เกิดเหตุ ยังช่วยในการติดตามสืบค้นอาชญากรมีความสะดวกและรวดเร็วขึ้นอีกด้วย

ด้วยเหตุนี้เอง ทำให้นายสุขสันต์ จิรเชวง นิสิตระดับปริญญาเอก ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า คิดพัฒนาและสร้างระบบการรู้จำบุคคลด้วยลายนิ้วมือเต็มรูปแบบที่เป็นของคนไทยขึ้น ในรูปแบบผลงานวิทยานิพนธ์ ขณะศึกษาระดับปริญญาเอกที่คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

เป้าหมายของงานวิจัยนี้คือสร้างระบบการรู้จำบุคคลด้วยลายนิ้วมือเต็มรูปแบบ ทั้งแบบการยืนยันตัวบุคคล (Verification เปรียบเทียบ 1:1) และแบบการค้นหาตัวบุคคล (Identification เปรียบเทียบ 1: N) ที่เป็นของคนไทยเองให้ได้ เพื่อลดการซื้อระบบจากต่างประเทศซึ่งมีราคาสูงมากๆ โดยราคาอยู่ในหลักหลายล้านถึงหลายร้อยล้านบาทขึ้นอยู่กับขนาดของฐานข้อมูล
ระบบการรู้จำบุคคลด้วยลายนิ้วมือ มีการพัฒนา 3 ขั้นตอนสำคัญ ประกอบด้วย

  1. ส่วนการปรับปรุงคุณภาพภาพลายนิ้วมือ (Fingerprint Image Enhancement) เป็นขั้นตอนที่ช่วยทำให้ภาพลายนิ้วมือมีความคมชัดและถูกต้องมากยิ่งขึ้นก่อนเข้าสู่ระบบรู้จำ ซึ่งจะทำให้มีความแม่นยำในการค้นหาสูงขึ้น โดยได้คิดค้นวิธีการปรับปรุงคุณภาพภาพลายนิ้วมือด้วยวิธีใหม่บนภาพแกนความถี่ (Discrete Cosine Transform domain: DCT) ซึ่งวิธีนี้สามารถปรับปรุงภาพคุณภาพให้ดีขึ้นโดยใช้เวลาการประมวลผลที่เร็วขึ้นและใช้หน่วยความจำที่น้อยลง
  2. ส่วนการแก้ไขสนามทิศทางของภาพลายนิ้วมือ (Fingerprint Orientation Field Correction) ซึ่งเป็นขั้นตอนที่สำคัญขั้นตอนหนึ่งในกระบวนการปรับปรุงคุณภาพภาพลายนิ้วมือ โดยทั่วไปการแก้สนามทิศทางของภาพลายนิ้วมือนี้จะใช้เทคนิคการโมเดลสนามทิศทาง (Fingerprint Orientation Field Modeling) ซึ่งมีข้อจำกัดตรงที่ไม่สามารถที่จะสร้างสนามทิศทางได้อย่างถูกต้องในบริเวณที่มีการเปลี่ยนแปลงความโค้งมากๆ เช่นบริเวณจุดใจกลาง (Core Point) และจุดแยก (Delta Point) โดยในวิทยานิพนธ์นี้ได้คิดค้นวิธีใหม่ที่สามารถแก้ไขปัญหาดังกล่าวได้ โดยการสร้างโมเดลย่อยเพื่อที่นำมาเพื่อชดเชยข้อจำกัดของการสร้างสนามทิศทางด้วยโมเดลทิศทางปกติ
  3. ส่วนการเปรียบเทียบภาพลายนิ้วมือ (Fingerprint Image Matching) เป็นส่วนที่ทำหน้าที่วิเคราะห์ความเหมือนหรือแตกต่างระหว่างภาพลายนิ้วมือสองภาพ โดยงานในส่วนนี้ได้ปรับปรุงประสิทธิภาพการเปรียบเทียบลายนิ้วมือให้มีความแม่นยำและมีความรวดเร็ว เพื่อเน้นที่สามารถนำไปใช้งานจริงได้ ซึ่งผลการทดสอบความถูกต้องแม่นยำสามารถได้ติดอันดับ Top Ten ถึง Top Twenty จากการทดสอบด้วยฐานข้อมูลลายนิ้วมือมาตรฐาน FVC2002, FVC2004, และ FVC2006 โดยอัลกอริทึมการเปรียบเทียบลายนิ้วมือนี้เป็นอัลกอริทึมหลักที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน”

ล่าสุด ผลงานการคิดค้นระบบการรู้จำบุคคลด้วยลายนิ้วมือได้นำมาใช้งานจริงในหน่วยงานภาครัฐ โดยมีมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์เป็นหน่วยงานหลัก ในฐานะที่ปรึกษาให้กับกระทรวงเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร ภายใต้ “โครงการศึกษาและเสนอแนะกรอบแนวทางการแลกเปลี่ยนข้อมูลไบโอเมตริกระหว่างหน่วยงานภาครัฐ”

ในเบื้องต้น โครงการนี้ ได้จัดทำระบบนำร่องการแลกเปลี่ยนลายนิ้วมือระหว่าง 3 หน่วยงานของรัฐ ได้แก่ กรมการปกครอง กระทรวงมหาดไทย เพื่อใช้ประโยชน์ในการเก็บลายนิ้วมือในบัตรประชาชนและฐานข้อมูลกลางของคนไทย สถาบันนิติวิทยาศาสตร์ กระทรวงยุติธรรม ใช้ระบบดังกล่าวเพื่อเก็บลายนิ้วมือผู้ต้องสงสัยในคดีความไม่สงบในสามจังหวัดชายแดนภาคใต้ และกรมการกงสุล กระทรวงการต่างประเทศ ใช้เก็บลายนิ้วมือในหนังสือเดินทางอิเล็กทรอนิกส์ของคนไทย ซึ่งในแต่ละหน่วยงาน มีระบบการรู้จำบุคคลและรูปแบบการจัดเก็บข้อมูลภาพลายนิ้วมือที่แตกต่างกัน ทำให้เกิดข้อจำกัดต่างๆ ในการสืบค้น

นายสุขสันต์กล่าวทิ้งท้ายว่า “นอกจากการพัฒนาระบบนำร่องการแลกเปลี่ยนลายนิ้วมือใน 3 หน่วยงานแล้ว ยังได้รับมอบหมายให้รับผิดชอบทำงานทางด้านซอฟต์แวร์ของระบบการรู้จำบุคคลด้วยลายนิ้วมือ ได้แก่ ส่วนการปรับภาพให้อยู่ในรูปแบบของแต่ละหน่วยงานให้สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลลายนิ้วมือแบบอิเล็กทรอนิกส์กันได้ ส่วนการปรับปรุงภาพลายนิ้วมือ และส่วนการเข้ารหัสรักษาความปลอดภัยอีกด้วย”

ลายนิ้วมือ นับเป็นอัตลักษณ์ของแต่ละบุคคล การพัฒนาระบบเพื่อนำอัตลักษณ์นั้นมายืนยันความเป็นตัวตนของบุคคล เพื่อใช้ประโยชน์ในด้านต่างๆ นับเป็นอีกหนึ่งผลงานยอดเยี่ยม ซึ่งนอกจากจะคิดค้น พัฒนาและสร้างขึ้นด้วยฝีมือคนไทย แล้วยังลดการนำเข้าสินค้าจากต่างประเทศได้หลายล้านบาท สำหรับในอนาคต นายสุขสันต์ฯ มีความคิดที่จะพัฒนาระบบไบโอเมตริกเพื่อจัดการเรื่องแรงงานต่างด้าวที่ผิดกฎหมาย ซึ่งเป็นปัญหาใหญ่ของสังคมไทยในปัจจุบันอีกด้วย