指纹提取实验报告doc.docx
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指纹提取实验报告doc
指纹提取实验报告
篇一：
指纹实验报告
中央民族大学生命与环境科学学院遗传学实验报告人类指纹的采集识别与分析XX年11月9日人类指纹的采集识别与分析前言
遗传学研究中根据遗传性状的表现特征将其分为两类，即数量性状（quantitative
character）和质量性状（qualitativecharacter）。
质量性状通常差异显著，呈不连续变异，
由主基因决定，杂交子代的表型呈现出一定的比例，可直接采用孟德尔遗传原理进行分析。
数量性状不同于质量性状，数量性状是可以度量的性状，呈连续变异，由多基因决定，各基
因作用微小并且是累加的，呈剂量效应，因此通常要采用统计学方法分析。
指纹性状就是属
于数量形状。
1880年heyfauld及williamherschel相继提出利用指纹鉴定个人身份的
设想。
galton研究了有血缘关系的人群的指纹证明了指纹花样对人来说是一个稳定的性状。
1924年挪威女科学家bonnevie提出指嵴数计数法。
指纹在胚胎发育第13周开始形成，第
19周完成。
因此如有某种遗传或生理因素造成嵴纹发育不良既能在指纹上反映出来。
本实
验中，同学采用石墨粉填充沟纹再用透明胶粘手指的方法取自己的指纹，并利用这些指纹进
行指嵴数计数、分析，从而对多基因遗传的特点有了更深刻地认识。
1.材料和方法&设备和方法2b铅笔一只；约20cm×10cm的复印纸一张；透明胶带；直尺一把个人电脑及adobe
photoshop软件；拍照设备一台。
2.实验原理
1.人类指纹的形成：
指纹是指人手上的条状纹路，它们的形成依赖于胚胎发育时的环境
和遗传因素。
指纹属于多基因遗传，在胚胎第12~13周（也有人提出15～16周）即已形成并
保持终生不变。
每个人的指纹都是独一无二的，两人之间甚至双胞胎之间，不存在相同的手
指指纹。
拥有相同指纹的可能性在10亿分之一以下。
因此指纹被称做是无法伪造的身份证。
对一个个体而言，指纹具有唯一性和稳定性。
2.肤（皮纹）与指纹皮纹包括指纹、掌纹和褶纹。
指纹为最常用的皮纹。
大量研究表明，
某些遗传病，特别是一些染色体病和先天畸形常伴有特殊的皮纹异常。
所以皮纹检查可以
作为某些遗传病诊断的辅助指标。
3.指纹分析的常用指标——a.类型——3类：
弓（a），箕（l），斗（w）,6亚类：
as，at；lu，lr；ws，wd；b.总嵴纹数——trc（tfrc，指纹总嵴线数c.atd角d.指纹强度指数（patternintensityindex,pid）——pid=（2w+l）／n=（2w+l）
／10（w是斗型纹的百分率，l是箕型纹的百分率，n是常数（10个手指）．）
4.类型分类
a.弓形纹：
由几条平行的弧形嵴纹组成。
纹线由指的一侧延伸到另一侧，中间隆起成弓
形。
弓形纹又可分为两种，一种是中间隆起较平缓的弧形弓，另一种是中央隆起很高的帐形
弓。
b.箕形纹：
这种纹有两个特征，①有几条嵴纹从手指一侧发出，向指尖方向弯曲，再折
回发出的一侧，形成一种簸箕状的纹线；②有一个由三组纹线形成的三叉点或称三角区
（delta）。
根据箕口的开口方向分为尺箕（或正箕，开口朝本手尺骨一侧，即小指方向）和
桡箕（或反箕，开口朝着桡骨一侧，即拇指方向）。
c.斗形纹（又称螺纹或涡形纹）：
它有
两个特征，①有两个三叉点（如果你在一个指纹上找到三个或三个以上的三叉点，那可能是
杂形纹）；②由几条环形线或螺形线的嵴纹绕着中心点形成一个回路，或者有形成回路的趋
势。
通常将斗形纹分为普通斗、囊形斗、双箕斗等类型。
囊形斗是在指纹的中心，有一条或
多条闭合的曲线形嵴纹与其内部的几条弧线共同组成一个囊状结构形成的，这种斗有一个特
点：
用一条直线连接两个三叉点的中心，形成囊形斗的螺线均在此线上方不会与直线相交（普
通斗则相交）。
双箕斗是两个箕形纹绞在一起形成的斗形纹。
d.混合型：
由以上三种指纹中的两种混合而成，如箕、斗混合，箕、箕并列等。
此指纹
形状奇特，无法归类，在总指嵴数的记数中不作统计。
）
3.实验步骤
1.指纹采集（印取法）
1.印取指纹：
用铅笔在复印纸上画出10个格子，用于贴印取的指纹。
10个格子分成上
下两排，每排5个。
在格子最左边写上“左手”、“右手”，表格上方写上“大指”“食指”“中
指”“环指”“小指”字样，并标明姓名、班级。
用肥皂洗净双手，擦干。
用铅笔在6cm×
9cm的纸片上涂黑3~4cm见方的一小快。
将手指在涂黑区域涂抹，直至第一指节的腹面及两
侧均匀涂黑。
揭下一条胶带，胶面向上放在桌子边缘，按住“不黏区”，将涂黑的指尖一侧
轻轻按在胶面上，慢慢翻转90°，滚压至另一侧。
将印好的指纹剪下，贴在复印纸的相应
位置。
重复这一步骤，直至获得十个手指的指纹。
2.处理图像将获取的指纹用手机拍照传
到电脑上。
3.结果辨析辨析指纹的类型
4.用adobephotoshop打开这张文件，处理图片，获得每个手指的指纹类型，和相应的
指嵴数，计算个人的trc（总嵴指数）。
指纹类型有很多分类，目前应用最多的是hey分
类系统。
这一系统将人类指纹分为弓形纹、箕型纹、斗形纹及混合型四种类型。
2.采集对
象
（1）提取自己的指纹（注明民族、性别）
（2）至少提取10位同学的指纹（同一民族、注明性别，男女各5位）3.指纹分析指标
（1）指纹类型（左右手、各指间）
（2）trc
4.结果注：
a代表什么（注释用小五号
楷体_gb2312，数字和英文字母用小五号timesnewroman
格式图1本人左右手十个指头指纹图备注：
每一项数据为所统计总人数中存在的人数..备注：
每一项数据为所统计总人数中存在的人数.备注：
每一项数据为所统计总人数中存在的人数.表5一手五指纹型组合频率n/（%）表6左右手对应纹型组合频率n/（%）篇二：
指纹识别系统-开放实验报告-开放性实验报告《指纹识别系统》小组成员：
姓名：
学号：
指导老师：
年月
【实验名称】指纹识别系统
【实验目的】1.对指纹识别系统的图像预处理有一定的掌握；
2.对后续操作只简单了解；
3.通过功能模块实现指纹识别系统。
【实验内容】1.系统需求分析；
2.系统设计；
3.系统实现。
【实验步骤】
一、系统需求分析
1、目的与背景在网络化时代的今天，我们每个人都拥有大量的认证密码，比如开机
密码、邮箱密码、银行密码、论坛登录密码等；并配备了各种钥匙，如门钥匙，汽车钥匙，
保险柜钥匙等。
这些都是传统的安全系统所采用的方式，随着社会发展，其安全性越来越弱。
而我们的生活随时都需要进行个人身份的确认和权限的认定，尤其是在信息社会，人们对于
安全性的要求越来越高，同事希望认证的方式简单快速。
为了解决这一问题，人们把目光转
向了生物识别技术，希望能借助人体的生理特征或行为来进行身份识别。
这样人们可以不用
携带大串钥匙，不用费心去记各种密码。
另外，生物特征具有唯一性，不可复制性，例如指
纹。
生物特征识别技术所研究的生物特征包括脸、指纹、手掌纹、虹膜、视网膜、声音（语
音）、体形。
而人类在追寻文档、交易及物品的安全保护的有效性与方便性经历了三个阶段的
发展。
第一阶段也就是最初始的方法，是采用大家早已熟悉的各种机械钥匙。
第二阶段是由机械钥匙发展到数字密
钥如密码或条形码等。
第三阶段是利用人体所固有的生物特征（指纹识别）来辨识与验证身
份。
生物识别（指纹识别）是当今数字化生活中最高级别的安全密钥系统。
对生物识别（指纹
识别）技术来说，被广泛应用意味着它能在影响亿万人的日常生活的各个地方使用。
通过取代
个人识别码和口令，生物识别（指纹识别）技术可以阻止非授权的访问，可以防止盗用atm、蜂窝电话、智能卡、桌面pc、工作站及其计算机网络；在通过电话、网络进行的
金融交易时进行身份认证；在建筑物或工作场所生物识别技术（指纹识别）可以取代钥匙、
证件、图章等。
生物识别（指纹识别）技术的飞速发展及其广泛应用将开创个人身份鉴别的新
时代！
指纹识别
二．系统设计
1.总体设计及系统架构本系统有两大功能：
指纹登记和指纹比对。
指纹登记主要包括指纹采集、指纹图像预处
理、特征点提取、特征模板存储和输出显示；指纹比对的前三步与指纹登记相同，但在特征
点提取后，是将生成的特征模板与存储在指纹特征模板库中的特征模板进行特征匹配，最后
输出显示匹配结果。
自动指纹识别系统的基本原理框图如图1所示。
图1自动指纹识别的基本原理框图本系统在结构上分为三层：
系统硬件平台、操作系统和指纹识别算法。
系统层次结构如
图2图2系统层次第二层是操作系统，采用μc/osii。
μc/osii是一个基于抢占式的实时多任务内核，可
固化、可剪裁、具有高稳定性和可靠性。
这一层提供任务调度以及接口驱动，同时，通过硬
件中断来实现系统对外界的通信请求的实时响应，如对指纹采集的控制、对串口通信的控制
等。
这种方式可以提高系统的运行效率。
最上层是指纹识别核心算法的实现。
该算法高效地对采集到的指纹进行处理和匹配。
采
用c语言在fpga的集成开发环境（ide）中实现。
2.系统硬件的设计与实现
2.1fpga嵌入式软核处理器简介fpga嵌入式处理器是altera公司于XX年6月推出的第二代用于可编程逻辑器件的可
配置的软核处理器，性能超过200dmips。
fpga是基于哈佛结构的risc通用嵌入式处理器软
核，能与用户逻辑相结合，编程至altera的fpga中。
处理器具有32位指令集，32位数据
通道和可配置的指令以及数据缓冲。
它特别为可编程逻辑进行了优化设计，也为可编程单芯
片系统（sopc）设计了一套综合解决方案。
fpga处理器系列包括三种内核：
一种是高性能的
内核（fpga/f）；一篇三：
开放性实验报告_指纹识别系统开放性实验报告《指纹识别系统》小组成员：
姓名：
学号：
指导老师：
XX年11月目录
摘
要.............................................................................
.........................................................iii
第一章概
述..............................................................................
................................................4
1.1指纹及其识
别.............................................................................
................................4
1.2指纹识别算法概
述.............................................................................
.........................4
1.3采集指纹图像的技
术.............................................................................
......................5
1.4指纹预处
理.............................................................................
...................................6
1.5指纹图像预处理过程及一般算
法.............................................................................
....7
1.6特征拾取、验证和辨
识.............................................................................
...................8
1.7指纹识别的主要应
用.............................................................................
.....................9
1.8本次设计的任务要
求.............................................................................
....................10
第二章设计方
案..............................................................................
.......................................11
2．1平滑处
理.............................................................................
..................................11
2.1．1增强对比
度.............................................................................
.....................11
2．1．2指纹图像规格化和滤
波..............................................................................
11
2．2锐化处
理.............................................................................
..................................12
2．3二值
化.............................................................................
......................................13
2.4细
化.............................................................................
............................................14
2.5特征值的提
取.............................................................................
..............................15
2.6伪特征点的去
除.............................................................................
..........................16
2.7本章小
结.............................................................................
......................................17
第三章matlab软件设
计.............................................................................
...................18
3.1matlab的简
介.............................................................................
...........................18
3.2程序调
试.............................................................................
.....................................20
3.2.1设计思
路.............................................................................
..........................20
3.3图像处
篇二：
指纹识别系统-实验报告-
实验报告
《指纹识别系统》
【实验名称】指纹识别系统
【实验目的】1.对指纹识别系统的图像预处理有一定的掌握；
2.对后续操作只简单了解；
3.通过功能模块实现指纹识别系统。
【实验内容】1.系统需求分析；
2.系统设计；
3.系统实现。
【实验步骤】
一、系统需求分析
1、目的与背景在网络化时代的今天，我们每个人都拥有大量的认证密码，比如开机密码、邮箱密码、银行密码、论坛登录密码等；并配备了各种钥匙，如门钥匙，汽车钥匙，保险柜钥匙等。
这些都是传统的安全系统所采用的方式，随着社会发展，其安全性越来越弱。
而我们的生活随时都需要进行个人身份的确认和权限的认定，尤其是在信息社会，人们对于安全性的要求越来越高，同事希望认证的方式简单快速。
为了解决这一问题，人们把目光转向了生物识别技术，希望能借助人体的生理特征或行为来进行身份识别。
这样人们可以不用携带大串钥匙，不用费心去记各种密码。
另外，生物特征具有唯一性，不可复制性，例如指纹。
生物特征识别技术所研究的生物特征包括脸、指纹、手掌纹、虹膜、视网膜、声音（语音）、体形。
而人类在追寻文档、交易及物品的安全保护的有效性与方便性经历了三个阶段的发展。
第一阶段也就是最初
始的方法，是采用大家早已熟悉的各种机械钥匙。
第二阶段是由机械钥匙发展到数字密钥如密码或条形码等。
第三阶段是利用人体所固有的生物特征（指纹识别）来辨识与验证身份。
生物识别（指纹识别）是当今数字化生活中最高级别的安全密钥系统。
对生物识别（指纹识别）技术来说，被广泛应用意味着它能在影响亿万人的日常生活的各个地方使用。
通过取代个人识别码和口令，生物识别（指纹识别）技术可以阻止非授权的"访问"
，可以防止盗用
ATM、蜂窝电话、智能卡、桌面PC、工作站及其计算机网络；在通过电话、网络进行的金融交易时进行身份认证；在建筑物或工作场所生物识别技术（指纹识别）可以取代钥匙、证件、图章等。
生物识别（指纹识别）技术的飞速发展及其广泛应用将开创个人身份鉴别的新时代！
指纹识别
二．系统设计
1.总体设计及系统架构
本系统有两大功能：
指纹登记和指纹比对。
指纹登记主要包括指纹采集、指纹图像预处理、特征点提取、特征模板存储和输出显示；指纹比对的前三步与指纹登记相同，但在特征点提取后，是将生成的特征模板与存储在指纹特征模板库中的特征模板进行特征匹配，最后输出显示匹配结果。
自动指纹识别系统的基本原理框图如图1所示。
图1自动指纹识别的基本原理框图
本系统在结构上分为三层：
系统硬件平台、操作系统和指纹识别算法。
系统层次结构如图2
图2系统层次
最底层——系统硬件平台，是系统的物理基础，提供软件的运行平台和通信接口。
系统的硬件平台在Altera的FPGACyclone嵌入式系统开发板上实现，指纹传感器采用美国Veridicom公司的FPS200。
FPS200可输出大小为256×300像素、分辨率为500dpi的灰度图像。
第二层是操作系统，采用μC/OSII。
μC/OSII是一个基于抢占式的实时多任务内核，可固化、可剪裁、具有高稳定性和可靠性。
这一层提供任务调度以及接口驱动，同时，通过硬件中断来实现系统对外界的通信请求的实时响应，如对指纹采集的控制、对串口通信的控制等。
这种方式可以提高系统的运行效率。
最上层是指纹识别核心算法的实现。
该算法高效地对采集到的指纹进行处理和匹配。
采用C语言在FPGA的集成开发环境（IDE）中实现。
2.系统硬件的设计与实现
2.1FPGA嵌入式软核处理器简介
FPGA嵌入式处理器是Altera公司于XX年6月推出的第二代用于可编程逻辑器件的可配置的软核处理器，性能超过200DMIPS。
FPGA是基于哈佛结构的RISC通用嵌入式处理器软核，能与用户逻辑相结合，编程至Altera的FPGA中。
处理器具有32位指令集，32位数据通道和可配置的指令以及数据缓冲。
它特别为可编程逻辑进行了优化设计，也为可编程单芯片系统（SoPC）设计了一套综合解决方案。
FPGA处理器系列包括三种内核：
一种是高性能的内核（FPGA/f）；一
篇三：
遗传学实验报告--指纹
中央民族大学生命与环境科学学院
遗传学实验报告
人类指纹的采集识别与分析
XX年11月9日
人类指纹的采集识别与分析
前言
遗传学研究中根据遗传性状的表现特征将其分为两类，即数量性状（quantitativecharacter）和质量性状（qualitativecharacter）。
质量性状通常差异显著，呈不连续变异，由主基因决定，杂交子代的表型呈现出一定的比例，可直接采用孟德尔遗传原理进行分析。
数量性状不同于质量性状，数量性状是可以度量的性状，呈连续变异，由多基因决定，各基因作用微小并且是累加的，呈剂量效应，因此通常要采用统计学方法分析。
指纹性状就是属于数量形状。
1880年HeyFauld及WilliamHerschel相继提出利用指纹鉴定个人身份的设想。
Galton研究了有血缘关系的人群的指纹证明了指纹花样对人来说是一个稳定的性状。
1924年挪威女科学家Bonnevie提出指嵴数计数法。
指纹在胚胎发育第13周开始形成，第19周完成。
因此如有某种遗传或生理因素造成嵴纹发育不良既能在指纹上反映出来。
本实验中，同学采用石墨粉填充沟纹再用透明胶粘手指的方法取自己的指纹，并利用这些指纹进行指嵴数计数、分析，
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