指纹实验报告Word文件下载.docx
- 文档编号:16303884
- 上传时间:2022-11-22
- 格式:DOCX
- 页数:14
- 大小:30.74KB
指纹实验报告Word文件下载.docx
《指纹实验报告Word文件下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《指纹实验报告Word文件下载.docx(14页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
直尺一把个人电脑及adobephotoshop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henry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.
.
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2004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
2011年11月
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图像处理...................................................................................................................21
3.4本章小结...................................................................................................................30
结束语...................................................................................................................................30
参考文献...............................................................................................................................30
摘要
指纹图像预处理是指纹识别的前提,它的好坏直接影响到指纹识别的成败,但由于指纹图像降质带来的困难,并根据指纹图像的特征提出了合理的假设,再根据假设提出了增强指纹图像对比度的算法、提取指纹有效区域的算法、根据方向信息分割图像的算法以及去除图像中气泡噪声的算法,这些算法处理效果好,能有效地解决指纹图像的预处理问题。
用matlab实现这种方法,既能分步对指纹图像预处理算法进行仿真测试,又可以很直观地看到图像预处理算法的效果。
实验证明,用matlab实现的处理结果比较理想,满足识别的应用性。
本文介绍用matlab实现了指纹图像的对比度增强、有效区域的选取、指纹图像的二值化、指纹的特征值提取等。
并选取较好的处理步骤和算法参数解决指纹图像预处理的问题。
第一章概述
1.1指纹及其识别
指纹是人类手指末端指腹上由凹凸的皮肤所形成的纹路。
指纹能使手在接触物件时增加摩擦力,从而更容易发力及抓紧物件。
是人类进化过程式中自然形成的。
目前尚未发现有不同的人拥有相同的指纹,所以每个人的指纹也是独一无二
[1]。
由于指纹是每个人独有的标记,近几百年来,罪犯在犯案现场留下的指纹,
[2]均成为警方追捕疑犯的重要线索,使得指纹识别技术得到了飞快的发展。
现今
鉴别指纹方法已经电脑化,使鉴别程序更快更准。
指纹识别技术源于19世纪初,科学家依靠指纹纹脊式样的唯一性和式样终生不改变的特性[7],把某个人同他的指纹对应起来,通过采集他的指纹并与预先保存的指纹进行比较来验证其真实身份。
随着现代科技的不断进步与广泛应用,可靠高效的个人身份识别变得越来越需要,每个人的指纹具有惟一性,终身不变,难以伪造,因此指纹识别是替代传统身份识别手段的最安全、最可靠、最方便的方法。
指纹图像本身的信息量和数据量是很大的因此直接基于指纹图象的匹配识别是不可取的,而要采用专门高教的指纹识别与处理方法。
指纹识别的一般过程是指纹图象预处理、指纹特征提取和特征匹配。
但由于采集设备噪声干扰、指纹采集时手指皮肤的干燥程度、汗渍、污渍等原因使待分析的指纹图像噪声较多并对细节点有较强干扰,影响指纹的特征提取[16]。
指纹图像是通过将模拟信号采样量化后,以矩阵形式存入计算机,图像平滑处理指纹图像生成方向数组后,为了消除较强烈的局部噪声干扰,需要对生成的方向数组图像进行预处理。
预处理是指纹识别的前提,也是整个工作的基础,因此指纹图象预处理工作的好坏直接关系到指纹特征提取的可行性和准确性。
[1]
1.2指纹识别算法概述
指纹是手指末端正面皮肤上凹凸不平产生的纹路,这些纹路就是通常所说的脊和谷[4]。
指纹虽小,但它蕴涵了大量信息。
其中,包括纹型在内的全局特征,为指纹的分类提供了基础;
同样,指纹还有许多局部特征(根据美国国家标准局规定,包括脊末梢、分岔点、复合特征和未定义四种),称为细节点(minutia)。
不同人的指纹的细节点是唯一的、稳定不变的,这为指纹识别提供了可能。
目前,最常用的方法是用fbi提出的指纹细节点模型来做细节匹配。
而最常用的细节特征[2]
有脊末梢和分支点两种。
基于点模式匹配的自动指纹识别系统(afis)的基本流程一般由图像采集、图像预处理、细节点提取和指纹匹配几部分组成。
首先,指纹要通过指纹采集设备(常见的有光学取像设备、超声波扫描取像设备、晶体传感器,现在广泛使用的是晶体传感器)转化为计算机内的数字图像(一般为灰度图)。
由于采集过程中难免因手指或仪器的原因而使图像存在较多的噪声,所以为了使图像更清晰以便于后续特征提取,必须对采集到的图像进行增强和滤波,并进一步二值化、细化[5]。
之后,在细化后的点线图上提取特征值,删除伪特征值,最终得到用于匹配的细节点。
采集到的图像细节点与模板中的细节点进行比对,最终完成指纹匹配。
各个环节环环相扣,对整个系统都起着十分重要的作用。
本文着重研究了图像预处理和细节特征提取这两个关键部分。
1.3采集指纹图像的技术
获得良好的指纹图像是一个十分复杂的问题。
因为用于测量的指纹仅是相当小的一片表皮,所以指纹采集设备应有足够好的分辨率以获得指纹的细节。
目前所用的指纹图像采集设备,基本上基于三种技术基础:
光学技术、半导体硅技术、超声波技术。
1.光学技术[10]
借助光学技术采集指纹是历史最久远、使用最广泛的技术。
将手指放在光学镜片上,手指在内置光源照射下,用棱镜将其投射在电荷耦合器件(ccd)上,进而形成脊线(指纹图像中具有一定宽度和走向的纹线)呈黑色、谷线(纹线之
间的凹陷部分)呈白色的数字化的、可被指纹设备算法处理的多灰度指纹图像。
光学的指纹采集设备有明显的优点:
它已经过较长时间的应用考验,一定程度上适应温度的变异,较为廉价,可达到500dpi的较高分辨率等。
缺点是:
由于要求足够长的光程,因此要求足够大的尺寸,而且过分干燥和过分油腻的手指也将使光学指纹产品的效果变坏。
2.硅技术(cmos技术)[10]
20世纪90年代后期,基
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 指纹 实验 报告