2005财大赛题：指纹图谱的分类与识别
指纹参考答案
指纹参考答案指纹是一种独特的生物特征，每个人的指纹都是独一无二的。
在犯罪侦查和身份识别方面，指纹被广泛应用。
本文将从指纹的定义、分类、应用以及未来发展等方面进行论述。
指纹是人类手指皮肤上的一种纹路，由皮肤的脊线和沟槽组成。
每个人的指纹纹路形状、长度、宽度、分叉情况都是独特的，就像人类的DNA一样。
指纹可以分为三种类型：弓形纹、环形纹和弯曲纹。
这些纹路的组合形成了无数种指纹图案，每个人的指纹图案都是独一无二的。
指纹在犯罪侦查中起着重要的作用。
由于指纹的独特性，警方可以通过指纹来识别犯罪嫌疑人的身份。
当犯罪现场留下指纹时，警方可以通过指纹数据库来查找嫌疑人的信息。
指纹的识别速度快、准确率高，因此在刑事侦查中被广泛使用。
除了在犯罪侦查中的应用，指纹也被广泛用于身份识别。
现在的手机、电脑和门禁系统等设备都可以通过指纹识别来解锁或验证身份。
相比于传统的密码、身份证等方式，指纹识别更加安全、方便。
指纹识别技术的快速发展使得指纹支付、指纹签名等应用成为可能。
尽管指纹在犯罪侦查和身份识别方面有着广泛的应用，但指纹识别技术也存在一些挑战和局限性。
首先，指纹的质量会受到环境、年龄、健康状况等因素的影响，可能会导致指纹图案不清晰，从而影响识别准确率。
其次，指纹识别系统可能会受到欺骗攻击，例如使用假指纹或指纹模型来欺骗系统。
因此，为了提高指纹识别的准确率和安全性，需要不断改进技术和算法。
未来，指纹识别技术有望在更多领域得到应用。
随着人工智能和大数据的发展，指纹识别系统可以更加智能化和高效化。
例如，结合人脸识别和指纹识别技术，可以实现更加准确的身份识别。
此外，指纹识别技术还可以应用于医疗领域，例如用于疾病诊断和治疗监测。
指纹作为一种生物特征，具有丰富的信息，有着广阔的应用前景。
总之，指纹作为一种独特的生物特征，在犯罪侦查和身份识别方面发挥着重要作用。
指纹识别技术的发展使得指纹应用得到了广泛推广。
虽然存在一些挑战和局限性，但随着技术的进步，指纹识别技术有望在更多领域得到应用。
DNA指纹图谱分析实验
DNA指纹图谱分析实验一. 实验目的1. 掌握DNA指纹图谱技术的概念、原理和基本操作过程2. 学习DNA的限制性酶切的基本技术3. 掌握琼脂糖凝胶电泳的基本操作技术，学习利用琼脂糖凝胶电泳测定DNA片段的长度，并能对实验结果进行分析。
二. 实验原理1984年英国莱斯特大学的遗传学家Jefferys及其合作者首次将分离的人源小卫星DNA 用作基因探针，同人体核DNA的酶切片段杂交，获得了由多个位点上的等位基因组成的长度不等的杂交带图纹，这种图纹极少有两个人完全相同，故称为"DNA指纹"，意思是它同人的指纹一样是每个人所特有的。
DNA指纹的图像在X光胶片中呈一系列条纹，很像商品上的条形码。
DNA指纹图谱，开创了检测DNA多态性（生物的不同个体或不同种群在DNA结构上存在着差异）的多种多样的手段，如RFLP（限制性内切酶酶切片段长度多态性）分析、串联重复序列分析、RAPD（随机扩增多态性DNA）分析等等。
各种分析方法均以DNA的多态性为基础，产生具有高度个体特异性的DNA指纹图谱，由于DNA指纹图谱具有高度的变异性和稳定的遗传性，且仍按简单的孟德尔方式遗传，成为目前最具吸引力的遗传标记。
DNA指纹具有下述特点：1．高度的特异性：研究表明，两个随机个体具有相同DNA图形的概率仅3×10－11；如果同时用两种探针进行比较，两个个体完全相同的概率小于5×10－19。
全世界人口约50亿，即5×109。
因此，除非是同卵双生子女，否则几乎不可能有两个人的DNA指纹的图形完全相同。
2．稳定的遗传性：DNA是人的遗传物质，其特征是由父母遗传的。
分析发现，DNA•指纹图谱中几乎每一条带纹都能在其双亲之一的图谱中找到，这种带纹符合经典的孟德尔遗传规律，即双方的特征平均传递50％给子代。
3．体细胞稳定性：即同一个人的不同组织如血液、•肌肉、毛发、精液等产生的DNA指纹图形完全一致。
指纹分类与识别问题
分类与识别众所周知，全世界几乎没有两个人的指纹会完全一样，因此通常用指纹作为人的识别特征。
进一步，我们常把可以用来唯一标识事物的特征称为指纹特征。
在许多科学研究领域，人们在无法完全认识研究对象的每一个细微结构时，转向从整体上对它进行分析。
通过测得食品或药物的指纹图谱，然后从宏观上进行分类与识别已成为该领域前沿研究方法。
作为研究指纹图谱的尝试，提出以下对指纹图谱进行分类的问题(1) 现在我们用某种方法得到三类已知物品的指纹图谱，其中标号1—3 为A类，4-6为B类，7-9为C类。
请从中提取特征，构造分类方法，并用这些已知类别的指纹图谱，衡量你的方法是否足够好。
然后用你认为满意的方法，对另外5个未标明类别的指纹图谱（标号10—14）进行分类，把结果用序号（按从小到大的顺序）标明它们的类别（无法分类的不写入）：A类； B类； C类。
请详细描述你的方法，给出计算程序。
如果你部分地使用了现成的分类方法，也要将方法名称准确注明。
这14个指纹图谱的数据以TXT的格式提供，在sample文件夹中。
(2)在test文件夹中给出了14个其它类的指纹图谱。
用你的分类方法对它们进行分类，给出分类结果。
提示：衡量分类方法优劣的标准是分类的正确率，构造分类方法有许多途径，例如提取指纹图谱的某些特征，给出它们的数学表示：几何空间或向量空间的元素等，然后再选择或构造适合这种数学表示的分类方法；又例如构造概率统计模型，然后用统计方法分类等。
说明：1. 每个文件表示一个数据，第一列表示自变量，第二列表示测量值2. sample目录为第一问的数据，其中sample1-3 为A类，4-6为B类，7-9为C类，sample10-14是需分类的数据3. test目录是第二问的数据4. 提交的论文应有完整可执行的程序（优秀文章的程序会被试运行）。
法医学中的指纹鉴定技术
法医学中的指纹鉴定技术指纹是人类手指皮肤上的纹理图案，由于每个人的指纹图案是独一无二的，因此在法医学中被广泛应用于犯罪现场的鉴定和破案工作。
指纹鉴定技术具有准确性、可靠性和持久性的优势，已成为刑事司法领域中不可或缺的重要工具。
一、指纹的分类和特征1. 指纹分类按照指纹纹路的类型，指纹可分为弓型、循环型和箕型三类。
弓型指纹纹路呈弧形，循环型指纹纹路呈环状，箕型指纹纹路则是由一个主线和一条或多条弧线组成。
2. 指纹的特征指纹的主要特征有纹线、纹头、纹谷和纹核。
纹线指指纹纹路中的凹陷线条，纹头指纹纹路中的凸起部分，纹谷指纹纹路的两侧，纹核是指纹纹路中的细小线条和形成纹型的细节。
二、指纹鉴定的原理和技术步骤1. 原理指纹鉴定的原理是基于指纹图案的不可重复性和稳定性。
通过比对被发现的指纹样本与嫌疑人或已知指纹样本进行比对，确定是否存在匹配的指纹特征，从而判断是否涉及嫌疑人的罪行。
2. 技术步骤指纹鉴定通常包括指纹采集、指纹特征提取、指纹比对和编写鉴定意见等步骤。
在指纹采集过程中，可以使用指纹采集仪或者指纹卡片进行采集。
指纹特征提取是将采集到的指纹图像转化为计算机可以处理的数字图像，以便进行后续的比对分析。
指纹比对是将已知指纹样本与现场指纹进行比对，判断是否匹配。
最后，根据比对结果，编写鉴定意见，对指纹鉴定结果进行分析和解释。
三、指纹鉴定在刑事司法领域中的应用1. 犯罪现场的指纹鉴定在犯罪现场，指纹鉴定有助于确定嫌疑人是否曾经出现在现场，进而提供重要的证据支持。
通过现场指纹的采集和比对分析，可以确定嫌疑人的身份、作案手法以及可能的犯罪手段。
2. 刑事案件的指纹鉴定在刑事案件中，通过对嫌疑人的指纹与作案现场的指纹进行比对，可以确认嫌疑人是否与案件有关联。
指纹鉴定结果可以作为法庭审判的重要证据，有助于定罪和量刑。
3. 反复犯罪嫌疑人的指纹比对在反复犯罪嫌疑人的比对中，指纹鉴定可以通过比对现场指纹与嫌疑人的指纹历史记录，找到可能存在的重复犯罪行为，进一步破解相关案件。
指纹鉴定~
指纹鉴定~指纹鉴定2、指纹的基本类型。
有三种:(1)弓型纹。
没有内部花纹系统，由上部弓形线和下部横直线或小波浪形纹线构成。
弓型纹根据纹线隆起程度又分为弧形纹和帐形纹二种。
纹线隆起不大的称弧形纹，纹线隆起很大、中间还有一根以上直线支撑的称帐形纹。
在我国，弓型纹出现率约占百分之二点五。
(2)箕型纹。
内部花纹有一根以上箕形线构成的指纹。
箕型纹是常见的一类指纹，在我国，其出现率约占百分之四十七点五。
箕型纹有三种纹线系统。
三种纹线系统在一侧汇合构成一个三角(图4-4)。
箕的各部名称和三角的位置(图4-,)。
箕型纹根据箕口的方向有正箕和反箕之别。
从手指面上看，不论左手或右手，箕口朝向小指的为正箕，箕口朝向拇指的为反箕(图4-6)。
在箕型型纹中，大多数为正箕，反箕只占百分之二点五左右。
据国外统计资料表明，绝大多数的反箕型纹出现在食指。
正箕和反箕的箕口方向从手指上看和从捺印上看并不相同。
从捺印的指印来看，左手的正箕箕口朝向左方，反箕箕口朝右方;右手的正箕箕口朝向右方，反箕箕口朝向左方(图4-,)。
(3)斗型纹。
内部花纹由一根以上的环形或者螺形线或曲形线构成。
中心花纹为环形线的称环形斗，中心花纹为螺形线的称螺形斗，中心花纹为曲形线或两个相反方向的箕形线为双箕斗。
上述三种斗型纹的三种纹线系统分别在两侧汇合构成左右两个三角(4-8)。
此外，斗型纹中还有囊形斗和杂形斗等。
(三)指纹的类型特征和细节特征1、指纹的类型特征。
一般有:(1)指纹的各种类型(如前所述)。
(2)局部乳突线的一般形态。
如波浪形线、横直线、弧形线、倾斜形成等。
(3)乳突花纹中心到三角的纹线数目。
(4)屈肌褶纹的一般形态类型。
如手指屈肌褶纹的形态、粗细。
(5)皱纹的一般形态。
如手指皱纹的一般形态、长短、粗细等。
2、指纹的细节特征。
亦称个别特征。
图(4-9)包括:(1)起点。
一条纹线的起终端(依顺时针方向看)。
(2)终点。
一条纹线的终结端(依顺时针方向看)。
生物特征认证技术第5章 指纹分类(粗分类)
第5章 指纹图像的分类与压缩
5.1 引言 5.2 指纹分类技术 5.3 基于反馈环节的多分类器方法 5.4 基于混合特征的指纹连续分类方法 5.5 指纹检索 5.6 指纹压缩简介
5.1 引 言
利用指纹识别技术识别一个人时，需要将其指纹与数据 库中所有指纹进行比较才能作出判断。而在一些场合数 据库会非常大，这就需要更多的时间。因此，通常将指 纹数据库划分为几个子类，识别时只需将指纹与数据库 中同类指纹比较，这就是指纹分类。
趣的指纹叫做模式区域，它由
两条被类型线包围的脊线组成，
类型线定义为两条最里面的脊
线，这两条脊线形成分叉包围
指纹的中心区域，如图 5-1 所示。
图5-1 指纹类型线
模式区域包含三角点和中心点。Delta点有时叫做外部终点， 定义为脊线上的一点，该点在Typeline分叉的前面或最接近 其分叉点，如图5-2所示。而Core点定义为位于充分弯曲脊 线最里面的特殊点，图5-3给出了一些Core点轮廓的例子。
这种方法基于全局结构信息，因此能处理残缺指纹（即图像 的奇异点可能不存在）及噪声非常大的图像。
图5-9 Cappelli 的分类方案： 对应的5个类别及其指纹方向场的例子
Senior 提出可以采用隐马尔可夫模型分类器进行指纹分类， 该方法在指纹图像上取一系列水平和垂直的基准线（采 样），将这些基准线与脊线的交点特征作为输入特征。
5.2.6 多分类器的方法
Candela 等人基于Wilson的方法演化后提出了一个完整的自 动指纹分类系统——PCASYS， 图5-11是它的功能图。
？
图5-11 PCASYS的功能图
有些方法采用分部 策略，先用一个 k 近邻分类器从 FingerCode 特征向 量中找出最可能的 两个类别，然后训 练一个特殊的神经 网络区分这两个类 别，从而做出最后 的分类结果。如图 5-12给出了这种分 部策略的示意图。
指纹特征判断
指纹特征指纹，英文名称：（fingerprinting），两枚指纹经常会具有相同的总体特征，但它们的细节特征，却不可能完全相同。
指纹纹路并不是连续的、平滑笔直的，而是经常出现中断、分叉或转折。
这些断点、分叉点和转折点就称为"特征点"，就是这些特征点提供了指纹唯一性的确认信息，其中最典型的是终结点和分叉点，其他还包括分歧点、孤立点、环点、短纹等。
特征点的参数包括：方向（节点可以朝着一定的方向）、曲率（描述纹路方向改变的速度）、位置（节点的位置通过x/y坐标来描述，可以是绝对的，也可以是相对于三角点或特征点的）。
[1]总体特征是指那些用人眼直接就可以观察到的特征。
包括纹形、模式区、核心点、三角点和纹数等。
纹形，指纹专家在长期实践的基础上，根据脊线的走向与分布情况一般将指纹分为三大类——环型（loop，又称斗形）、弓形（arch）、螺旋形（whorl）。
模式区即指纹上包括了总体特征的区域，从此区域就能够分辨出指纹是属于哪一种类型的。
有的指纹识别算法只使用模式区的数据，有的则使用所取得的完整指纹。
核心点位于指纹纹路的渐进中心，它在读取指纹和比对指纹时作为参考点。
许多算法是基于核心点的，即只能处理和识别具有核心点的指纹。
三角点位于从核心点开始的第一个分叉点或者断点，或者两条纹路会聚处、孤立点、折转处，或者指向这些奇异点。
三角点提供了指纹纹路的计数跟踪的开始之处。
纹数，即模式区内指纹纹路的数量。
在计算指纹的纹路时，一般先连接核心点和三角点，这条连线与指纹纹路相交的数量即可认为是指纹的纹数。
指纹识别原理指纹识别即指通过比较不同指纹的细节特征点来进行鉴别。
由于每个人的指纹不同，就是同一人的十指之间，指纹也有明显区别，因此指纹可用于身份鉴定。
其实，我国古代早就利用指纹（手印）来签押。
1684年，植物形态学家Grew发表了第一篇研究指纹的科学论文。
指纹识别原理1809年Bewick把自己的指纹作为商标。
2005年痕迹检验专业职称考试试卷及答案
2005年痕迹检验专业职称考试试卷及答案2005年痕迹检验专业职称考试试卷及答案一、单选题1、不属于我国刑法中主刑的是（ B ）A、拘役B、罚金C、有期徒刑D、死刑2、对犯罪嫌疑人、被告人拘传持续时间最长不得超过的时间为（ c ）A、6小时B、24小时C、12小时D、48小时3、主体现场是指犯罪嫌疑人（ A ）A、着手实施犯罪行为的场所B、作案后没有遭到改变的现场C、作案后没有遭到破坏的现场D、作案后发生了部分变动的现场4、保护刑事案件现场中，遇有生命危险的犯罪嫌疑人时，应当（ C ）A、立即扭送公安机关B、立即通知其家属C、采取急救措施D、采取强制措施5、特征的稳定性是同一认定的（ C ）A、基础B、唯一根据C、可行条件D、可靠基础6、利用科学技术方法研究不同类型物证的发现技术、提取技术及检验鉴定技术的是（ A ）A、物证技术B、痕迹检验技术C、检验技术D、文检技术7、专业技术人员为解决案件中先后（两次以上）出现的客体是否为同一客体所致成的检验活动是（ D ）A、种属同一认定B、人身同一认定C、客体同一认定D、物证同一认定8、物证是指能够证明案件真实情况的一切（ B ）A、物质B、物品和物质痕迹C、痕迹D、印刷文件9、手指纹、掌纹中出现的伤疤特征是属于（ D ）A、一般特征B、种类特征C、细节特征D、特定特征10、一枚指纹中心花纹只有一条完整的曲形线，该指纹应称（C ）A、环形斗B、螺形斗C、曲形斗D、双箕斗11、一个人行走时，左右足均为正起足，正落足，从步角上来分应是（ B ）A、外展步B、直行步C、内收步D、不对称步12、凹陷痕迹是能反映出工具接触部位表面结构形状的（ B ）A、线性痕迹B、形象痕迹C、印象痕迹D、破坏痕迹13、膛线反映在射击弹头上呈左上往右下倾斜线痕的为（ A ）A、左旋B、右旋C、抛物线D、螺旋线14、蹬痕是步态特征中哪一阶段形成的（ C ）A、落足阶段B、支撑阶段C、起足阶段D、摆动阶段15、在指纹学中，遗留在客体上的指纹、掌纹印痕称为指印、掌印。
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西南财经大学2005年数学建模竞赛赛题
分类与识别
众所周知，全世界几乎没有两个人的指纹会完全一样，因此通常用指纹作为人的识别特征。
进一步，我们常把可以用来唯一标识事物的特征称为指纹特征。
在许多科学研究领域，人们在无法完全认识研究对象的每一个细微结构时，转向从整体上对它进行分析。
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作为研究指纹图谱的尝试，提出以下对指纹图谱进行分类的问题
(1) 现在我们用某种方法得到三类已知物品的指纹图谱，其中标号1—3 为A类，4-6为B类，7-9为C类。
请从中提取特征，构造分类方法，并用这些已知类别的指纹图谱，衡量你的方法是否足够好。
然后用你认为满意的方法，对另外5个未标明类别的指纹图谱（标号10—14）进行分类，把结果用序号（按从小到大的顺序）标明它们的类别（无法分类的不写入）：
A类； B类； C类。
请详细描述你的方法，给出计算程序。
如果你部分地使用了现成的分类方法，也要将方法名称准确注明。
这14个指纹图谱的数据以TXT的格式提供，在sample文件夹中。
(2)在test文件夹中给出了14个其它类的指纹图谱。
用你的分类方法对它们进行分类，给出分类结果。
提示：衡量分类方法优劣的标准是分类的正确率，构造分类方法有许多途径，例如提取指纹图谱的某些特征，给出它们的数学表示：几何空间或向量空间的元素等，然后再选择或构造适合这种数学表示的分类方法；又例如构造概率统计模型，然后用统计方法分类等。
说明：
1. 每个文件表示一个数据，第一列表示自变量，第二列表示测量值
2. sample目录为第一问的数据，其中sample1-3 为A类，4-6为B类，7-9为C类，sample10-14是需分类的数据
3. test目录是第二问的数据
4. 提交的论文应有完整可执行的程序（优秀文章的程序会被试运行）。