초록
미국 등 세계 여러 나라에서 사용되는 기존의 총기 인식 시스템(Integrated Ballistic Identification System)은 탄흔을 2차원 현미경을 통해 측정, 해석하기 때문에 여러 가지 한계를 가지고 있다. 대표적으로 측정 표면의 거칠기나 기울기 성분, 빛의 조명 각도, 조명 광량의 균일 정도, 표면의 다중 반사나 광학적 특성에 의해 측정 결과가 크게 영향을 받는다. 이로 인해 부정확한 해석을 할 수밖에 없고, 결국 총기 인식 결과의 신뢰성이 떨어진다. 본 연구에서는 이와 같은 단점을 극복하기 위해 조명이나 표면 조건에 영향을 적게 받는 삼차원 형상 측정을 도입했다. 대표적으로 백색광 주사간섭계와 동초점현미경이 사용되었으며, 이런 측정기들은 미국 표준연구소 (National Institute of Standards and Technology, NIST)의 교정 단계를 밟아 보정했다. 그 결과 반복성과 재현성이 뛰어난 측정 결과를 얻을 수 있었다. 또한 본 논문에서 제안하는 3차원 형상 비교 알고리즘을 통해 보다 높은 신뢰도를 갖는 총기 인식이 가능해졌다.
The Integrated Ballistics Identification Systems (IBIS) is widely used for bullet and casing signature identification. The IBIS obtains a pair of ballistic signatures from two bullets (or casings) using optical microscopy, and estimates a correlation score which can represent the degree of signature match. However, this method largely depends on lighting and surface conditions because optical image contrast is primarily a function of test surface's slope, shadowing, multiple reflections, optical properties, and illumination direction. Moreover, it can be affected with surface height variation. To overcome these problems and improve the identification system, we used well known surface topographic techniques, such as confocal microscopy and white-light scanning interferometry. The measuring instruments were calibrated by a NIST step height standard and verified by a NIST sinusoidal profile roughness standard and a commercial roughness standard. We also suggest a new analysis method for the ballistic identification. In this method, the maximum cross-correlation function CCFmax is used to quantify the degree of signature match. If the compared signatures were exactly the same, CCFmax would be $100\%$.
