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指纹基础知识及指纹自动识别系统应用 1 一 指纹的特点及应用二 指纹的一般结构和类型三 纹线的三种系统四 乳突纹线的细节特征五 指纹的基本类型六 中心点的确定 目录 2 七 三角点的确定八 指纹自动识别系统定义的细节特征点九 指纹方向十 特征点数线十一 指纹图像模糊区 目录 3 人的皮肤 是由表皮层和真皮层两部分组成 手和脚工作面的表皮较厚 真皮的最外层生有大量的有规律的乳头状的突起的组织 波浪式的排列成行 分布在表皮下 乳头状突起组织行列之间的凹陷部分形成小犁沟 它们使复生其上的表皮 形成有规律的凹凸的组织纹 这就是乳突花纹 生在脚上的为脚纹 生在手上为手纹 手纹按部位不同可分为指头纹和指节纹及手掌纹 这里专指指头纹 即指纹 4 一 指纹的特点及应用 一 指纹的四个基本特点1 人各不同根据唯物辩证法的观点 事物内部包含的本身特殊的矛盾决定了世界上的事物是千差万别的 作为客观事物存在的每个人的指纹 同样具有这种特殊性 只有自身的同一而区别于他人的指纹 无论是 世界上活着的人中间不可能有两个相同的指纹 的数学推算结果 还是近百年来各国指纹档案管理 查对和鉴定的实践中 从未发现有指纹完全重复 的实例 都证明了指纹人各不同的客观性 这一特性 为人身鉴别提供了重要的客观依据 5 2 终身基本不变指纹在胎儿六个月左右即形成 出生后随着年岁的增长 纹线会变粗 花纹面积会增大 至成年仍可能发生纹线某些局部形态和细节的变化 以及细点线的出没等变异 但花纹的形态结构 细节特征点的总体布局 乳突线的分布范围等方面 则始终无明变化 此外 指纹还具有一定的复原性 只要不伤及真皮 不毁坏真皮乳头和表皮生发细胞 即使外伤而致的表皮大面积剥脱 亦能逐渐恢复与原来完全同一的花纹形态和结构以及全部细节特征 伤及真皮 破坏真皮乳头和表皮生出的细胞组织 会破坏局部的纹线而形成伤痕 而伤疤本身又是永久性的特征 是新的鉴定依据 指纹的这种很强的相对稳定性 为指纹鉴定工作提供了有利的条件 一 指纹的特点及应用 6 3 触物留痕手的工作面经常附有汗液 油垢 灰尘等物质 因此 手接触物体就会留下它的痕迹 手印 4 认定人身由于手印直接反映了手接触部位的外表形态结构 因此 利用犯罪现场手印特征能直接认定遗留手印的犯罪嫌疑人 从而成为诉讼中的一种重要证据 一 指纹的特点及应用 7 二 指纹的应用指纹主要应用在两个方面 1 作为一种凭证 用于民间契约合同 证言材料和各种证件上 以证明某些客观事实或身份 2 作为一种罪证 用于公安司法部门揭露犯罪和证实犯罪 一 指纹的特点及应用 8 二 指纹的一般结构和类型 纹线的基本形式 9 弓形线 纹线从一方起 向相对的方向流去 弯曲成弓形 而不向出发的一方回转 10 箕形线 纹线从一方起 向另一方流行 大体上到其中部发生顺势圆滑的弯曲回转流向出发的一方 11 环形线 纹线成圆滑的 完整的圆形或椭圆形 12 螺形线 纹线由内向外旋转超过一周呈螺形 13 曲形线 一条纹线弯曲绞绕 形成两个箕头者 纹线弯曲成字母 Z 或 S 的形状 14 棒形线 纹线短如棒形 15 2 1 3 2 1 3 2 1 3 外围系统 内部系统 根基系统 三 纹线的三种系统 具有相同形态 相同流向的纹线组成在一起 便构成系统 在绝大多数的指纹中 约占97 5 左右 都具有三种系统 16 内部系统 又称花纹中心 位于花纹中央部位 主要由箕形线 环形线 螺形线或曲形线等纹线组成的纹线组 外围系统 从上部及两侧包绕内部系统的纹线组 主要由弓形线组成 根基系统 位于中心花纹及两侧外围系统之下 呈横向分布的纹线组 主要由波浪线和横行线组成 三 纹线的三种系统 17 1 三角 由三个不同系统的纹线相汇合所构成的近似三角形的汇合区称为三角 三角由三条支线构成 18 2 三角区的范围 上支线 指三角区最靠近外围系统的纹线下支线 指三角区最靠近根基系统的纹线内支线 指三角区最靠近内部系统的纹线 19 4 三角区的构成 指纹三角远离中心的角称外角 即三角区上部支流 下部支流之间的夹角 外角的顶点称为外角点 指纹系统常用外角点表示三角区位置 20 5 三角区的分类 按三角的组合形式划分 结合型分离型混合型按三角的内部结构划分 空心三角点棒三角夹线三角 21 6 纹线系统划分 用三角的上支线和下支线的追迹线加以区分 22 乳突纹线的细节特征是指乳突纹线局部的细小结构 特殊形态及组合构造 包括起点 终点 分歧 结合 桥 棒 勾 点 眼 其中 起点 终点 分歧和结合出现率最高 棒和点出现率较低 勾 眼 桥出现率最低 细节特征的位置 形态及乳突纹线细节之间的相互关系 是进行手纹鉴定的重要依据 由于乳突纹线细节特征的排序 位置 形状 大小 分布 方向等的不同 构成了千变万化的组合形式 因而奠定了指纹人各不同的科学依据 四 乳突纹线的细节特征 23 四 乳突纹线的细节特征 24 根据内部花纹 即中心结构 分类 五 指纹的基本类型 弓型纹 箕型纹 斗型纹 2 5 47 5 50 25 1 弓型纹 弧形纹 纹线弯曲程度较平坦 纹线弯曲程度较大 形状象帐篷形 主要由弓形线和横行线体系上 下层叠而成的花纹类型 纹线由一方流向另一方不返回 花纹没有三角 按弓型纹内部形态的不同分为弧形纹和帐形纹两种 帐形纹 26 2 箕型纹 中心由一根以上的箕形线相套叠构成内部系统 上部及两侧由弓形线体系包绕 下部由波浪线和横行线为根基组成的花纹类型 箕型纹的中心花纹 必须至少具备一条完整 圆滑 不折不断的箕形线 这条箕形线箕头部分和靠近三角的箕枝部分不得与来自外角和引向外围的纹线相接触或连接 在印痕中 按箕型纹箕口的方向分 箕口朝左的为左箕 箕口朝右的为右箕 箕头朝向拇指 箕枝流向小指的为正箕 95 反之为反箕 5 按不同的分类标准 还可将箕型纹分成 开口箕 闭口箕 抬头箕 又可分为高头箕 中头箕 矮头箕 横头箕 俯头箕和倒头箕 空心箕 棒线箕和眼点箕 近角箕和远角箕 27 箕型纹 箕头 箕枝 箕口 左箕右箕 28 3 斗型纹 中心由一根以上的环形线 螺形线或曲形线相套叠或层叠 其上部及两侧由弓型线体系包绕 下部由一些波浪线和横行线为根基组成的花纹类型 斗型纹的中心花纹由一条环 螺 曲等纹线构成时 与两侧三角相对的弧形线凸面 必须是不折不断的 并且不与来自三角或引向外围的其它纹线相连接 图示 29 环形斗 由环形线组成的内部花纹 螺形斗 中心花纹呈螺旋状者 绞形斗 中心有两条以上螺形线相互勾绕由内向外旋转者 斗型纹分类介绍 30 双箕斗 中心有两个独立完整的箕形线 此箕形线各有一侧绕过对方的箕头者 囊形斗 中心至少有一条半圆线独立存在 凸面不与来自三角的纹线所接触 杂形斗 除以上几种斗形纹外 中心由两种以上基本纹线组成内部花纹 具有两个以上三角者 斗型纹分类介绍 31 4 其他 其他 伤杂型纹定义 不能归入弓型纹 右箕型纹 左箕型纹 斗型纹及由于永久性伤疤 使之无法确认纹型的指纹 32 箕型纹 斗型纹 左箕右箕 弓型纹 计算机指纹系统分七类1 弓型2 左箕3 右箕4 斗型5 其它6 缺指 7 未知 人工鉴定的指纹纹型分三大类 环形斗 螺形斗 绞形斗 双箕斗 囊形斗 杂形斗 弧形纹 帐形纹 人工鉴定与指纹系统指纹纹型的区别 33 六 中心点的确定 在中心花纹部位 按一定规则定义的特定点 是指纹系统中重要的定位特征 用来确定细节特征所在区域 指纹中心点应当标定在指纹图像的中央区域附近 且向下弯曲的曲率 弯曲程度 最大的纹线顶点 指纹中心点应当标定应遵循以下原则 1 在中心花纹最内部纹线的顶点上 2 纹线向下弯曲 34 弧形纹位置 指纹中心内部花纹 由下而上 取纹线突起 曲率最大 第一条完整弓形线的顶点为中心点位置 方向 从中心点垂直指向根基线的方向为中心点方向 帐形纹位置 指纹中心内部花纹 取直立或倾斜直形线所支撑起的第一条较为完整弓形线的顶点为中心点位置 方向 从中心点沿弓形线内主流支撑线 并指向根基线的方向为中心点方向 1 弓型纹中心点位置及方向 35 右箕型纹位置 指纹中心内部花纹 取从内数第一条箕形线箕头的顶点为中心点位置 方向 从中心点沿多数箕枝流向的方向为中心点方向 左箕型纹位置 指纹中心内部花纹 取从内数第一条箕形线箕头的顶点为中心点位置方向 从中心点沿多数箕枝流向的方向为中心点方向 2 箕型纹中心点位置及方向 36 3 斗型纹中心点位置及方向 位置 指纹中心内部花纹 最内侧为环形线 螺形线 曲形线 从内数第一条圆滑的环形线 螺形线 曲形线 靠近指尖的假设箕头的顶点为中心点位置 方向 跟其及内部纹线走向基本一致 37 4 杂型斗中心点及中心方向 位置 杂型斗参照中心花纹最内侧纹型的中心点位置方向 跟其及内部纹线走向基本一致 38 在中心花纹部位 按一定规则定义的特定辅助点 指纹系统采用位置和方向等数据描述副中心点的属性 弓型纹 箕型纹没有副中心点 5 指纹副中心点 39 5 指纹副中心点 双箕斗 40 5 指纹副中心点 囊形斗 41 5 指纹副中心点 杂型纹 42 七 三角点的确定 右箕型纹左三角点 指纹形态结构左边三角结构的中心点为左三角点位置 左箕型纹右三角点 指纹形态结构右边三角结构的中心点为右三角点位置 1 箕型纹三角点的确定 43 2 斗型纹左 右 三角点在自动识别系统中的标注 指纹形态结构左 右 边三角结构的中心点为左 右 三角点位置 左三角 右三角 44 八 指纹自动识别系统定义的细节特征点 45 指纹自动识别系统中特征点方向的概念 计算机利用特征点的位置以及方向分布的异同来增加或减少两枚指纹相似度的值 46 细节特征点位置及方向 位置 纹线的起始点为细节特征点位置方向 沿起点区域纹线的主流方向为细节特征点方向 位置 纹线的终止点为细节特征点位置方向 向终点区域纹线的主流反方向为细节特征点方向 47 位置 纹线出现的分歧点为细节特征点位置方向 沿分歧点区域纹线主流方向为细节特征点方向 位置 纹线出现的结合 汇结 点为细节特征点方向 向结合点区域纹线主流反方向为细节特征点方向 细节特征点位置及方向 48 位置 纹线宽度的独立点为细节特征点位置方向 沿平行于小点区域纹线主流方向 取相背的两个方向为细节特征点方向 位置 一条纹线上分出的小叉区域的分歧 结合 点和起 终 点为两个细节特征点方向 沿平行于勾形线区域纹线主流方向 取相背的两个方向分别为两个细节特征点方向 细节特征点位置及方向 49 位置 两条纹线之间由一条斜行短线相连接成桥状区域的分歧点和结合点为两个细节特征点位置方向 沿平行于桥形线区域纹线主流方向 取相背的两个方向分别为两个细节特征点方向 位置 纹线中途分开而又结合形成眼形区域的分歧点和结合点为两个细节特征点位置方向 沿平行于眼形线区域纹线主流方向 取相对的两个方向分别为两个细节特征点方向 位置 短小的一根棒状纹线 取起点和终点为两个细节特征点方向 沿平行于短棒线区域纹线主流方向 取相对的两个