论文研究-基于指纹识别技术考勤系统的设计与实现 .pdf-资料库

weixin_39840914-11555050-4744300845373340283.pdf-第1页.png

第1页 / 共10页

weixin_39840914-11555050-4744300845373340283.pdf-第2页.png

第2页 / 共10页

weixin_39840914-11555050-4744300845373340283.pdf-第3页.png

第3页 / 共10页

weixin_39840914-11555050-4744300845373340283.pdf-第4页.png

第4页 / 共10页

weixin_39840914-11555050-4744300845373340283.pdf-第5页.png

第5页 / 共10页

weixin_39840914-11555050-4744300845373340283.pdf-第6页.png

第6页 / 共10页

weixin_39840914-11555050-4744300845373340283.pdf-第7页.png

第7页 / 共10页

weixin_39840914-11555050-4744300845373340283.pdf-第8页.png

第8页 / 共10页

中国科技论文在线 http://www.paper.edu.cn 基于指纹识别技术考勤系统的设计与实现吕茂超，郭甜甜，高婷，刘晶晶中国矿业大学信息与电气工程学院，徐州 (221008) E-mail：xiaole0210@163.com 摘要：生物识别技术是利用人的生物特征进行身份认证的技术，而指纹识别是生物识别技术中最为人们所关注的、最成熟的技术，已被广泛的应用于公安、海关、银行等多个领域。本设计借助指纹采集器，利用 Visual Basic 软件开发平台，Access 数据库，设计开发了指纹识别考勤管理系统。该系统具有界面友好、操作简便、性能可靠等特点，广泛适用于学校上下课考勤，机关、企业等上下班考勤。关键词：指纹识别技术，Visual Basic，Access 中图分类号：TP311 1．引言在传统的考勤系统中，如何准确的确定真实的身份，而防止代签到到现象的出现，是长期困扰的一个问题。在以往的系统中，主要采用各种证件结合的办法。但是，这种办法并不能解决问题。随着科技的发展，指纹识别考勤逐渐走入大家的视野。相对于其它生物特征鉴定技术例如语音识别及视网膜识别，指纹识别是一种更为理想的身份确认技术。每个人的指纹是独一无二，两人之间不存在着相同的手指指纹。每个人的指纹是相当固定的，很难发生变化。例如，指纹不会随着人的年龄的增长或身体健康程度的变化而变化。人的声音却有着较大的变化。便于获取指纹样本，易于开发识别系统，实用性强。指纹识别中使用的模板并非最初的指纹图，而是由指纹图中提取的关键特征，这样使系统对模板库的存储量较小。另外，对输入的指纹图提取关键特征后，可以大大减少网络传输的负担，便于实现异地确认，支持计算机的网络功能【1】。从以上的分析可以看到，用自动指纹识别相对于其它方法不仅具有许多独到的信息安全角度的优点，更重要的是还具有很高的实用实用性，可行性。 2．指纹识别技术指纹识别技术是依靠人体的特征来进行身份验证的生物识别技术。它的基本原理是通过取像设备读取指纹图像，然后用计算机识别软件建立指纹的特征资料，最后通过模糊匹配算法得到识别结果。要把人体的特征用于身份识别，这些特征必须具有唯一性和稳定性。指纹识别技术的发展得益于现代电子集成制造技术和快速可靠的算法的研究。尽管指纹只是人体皮肤的一小部分，但用于识别的数据量相当大，对这些数据进行比对也不是简单的相等与不相等的问题，而是使用需要进行大量运算的模糊匹配算法。由于人体指纹的不变性和唯一性，指纹识别技术可以广泛应用于所有需要进行身份验证的场所，基于指纹识别技术的身份验证安全系统可以替代传统的基于密码和证件的安全系统。无需记忆密码，无需携带证件，您的指纹就是最有效的身份证明【2】。 2.1 验证和辨识应用系统利用指纹识别技术可以分为两类，即验证(Verification)和辨识(Identification)。验证就是通过把一个现场采集到的指纹与一个己经登记的指纹进行一对一的比对 (one-to-one matching)，来确认身份的过程。作为验证的前提条件，他或她的指纹必须在指纹库中已经注册。指纹以一定的压缩格式及加密算法存贮，不直接储存图像，并与其姓名或其标识(ID， -1-

中国科技论文在线 http://www.paper.edu.cn PIN)联系起来。随后在比对现场，先验证其标识，然后，利用系统的指纹与现场采集的指纹比对来证明其标识是合法的。验证其实是回答了这样一个问题:"他是他自称的这个人吗 "这是应用系统中使用得较多的方法。辨识则是把现场采集到的指纹同指纹数据厍中的指纹逐一对比，从中找出与现场指纹相匹配的指纹。这也叫"一对多匹配(one-to-many matching)"。除了验证的一对一和辨识的一对多比对方法，在实际应用中还有"一对几个匹配(one-to-few matching)"。一对几个匹配主要应用于只有几个"(few)"用户的系统中，比如一个家庭的成员要进入他们的房子。"几个"所包含的数目一般为 5-20 人。一对几个匹配一般使用与一对一匹配相同的方法。验证和辨识的过程，取像设备的设计拒判率和误判率关系的设定，为了尽可能的获得高质量的指纹图像而提示用户手指该怎样放置，正确的反馈信息是非常有用的【3】。 3．项目需求分析与系统设计 3.1 项目需求分析 “指纹识别考勤管理系统”的广泛应用于学校上下课考勤，机关、企业等的上下班考勤。以学生在学校上下课考勤为例，“学生指纹识别考勤管理系统”设计的目的是能够实现学校对学生考勤的准确性。按照需求分析考虑具体的功能如下： ① 收集学生指纹和资料并提供对其进行查询、添加、修改、删除，建立学生信息库 ② 对学生进出情况进行管理、查询、删除、并建立学生进出信息表； ③ 对学生信息进行查询和修改，并建立学生信息档案，便于查询； ④ 对管理员进行查询、修改、添加和删除及建立相应信息表； ⑤ 调用指纹管理系统对新用户进行指纹数据录入，对应数据项的输入或查找匹配、添加、删除和修改对应项； ⑥ 实现考勤按个人实现，进行统计并输出汇总表。 3.2 系统功能模块设计对上述各项功能进行集中、分块，按照结构化程序设计的要求，得到如图所示的系统功能模块图。指纹识别考勤管理系统指纹验证信息管理考勤信息查询打印设置关于软件班级信息管理学生信息管理考勤信息统计学生信息统计系统设置密码修改图 1 系统功能模块图 -2-

中国科技论文在线 http://www.paper.edu.cn 3.3 指纹采集及高速指纹识别算法 1. 指纹采集系统功能实现的前提是必须选用一个指纹采集器，指纹采集流程图如下：存入指纹库特征点匹配输出显示指纹采集指纹图象预处理特征点提取图 2 指纹采集流程图 2 .高速指纹识别算法通过软件开发包 SDK，可以在应用程序中增加指纹识别的功能。另外，我们采用中控公司的高速指纹识别算法 Biokey SDK 3.5 Pro (Software Develement Kit)，使用 VB 语言来开发相对于指纹仪的应用程序。SDK 构架如图 3 所示其他指纹采集器应用程序 ActiveX 控件驱动程序指纹采集器平面图象图 3 SDK 构架 Biokey SDK 3.5 Pro 算法是一种快速、准确的 1∶1 和 1∶Ｎ指纹识别算法，图像质量>=300DPI。Biokey 算法通过自适应的、适合匹配的滤镜和恰当的阀值，减弱噪音，增强脊和谷的对比度，甚至能够从质量很差的指纹(脏、刀伤、疤、痕、干燥、湿润或撕破)中获取适当的全局和局部特征点，通过分类算法大大的加速指纹匹配过程，其算法代码相当简洁，数据空间仅需要 350Ｋ内存，因此可以容易的移植到嵌入式系统中。采集的指纹放在指纹数据库中，与学生的基本情况数据库相联系【4】。 3.4 指纹识别的步骤 1．将采集到的指纹图像数字化； 2．对取得的原始图像进行预处理，通过滤波、特性增强技术消除干扰、使图像更为清晰； 3．采用指纹识别软件进行图像的二值化处理； 4．在二值图的基础上细化指纹图像，以便提高识别率，即去除原纹线上的毛刺，伪交叉点、断点等。将提取能唯一标示被采集者指纹的特征值保存; 5．取得被采集者的指纹特征值分类鉴别、比对匹配，得出结论。 -3-

中国科技论文在线 http://www.paper.edu.cn 预处理原始图象特征匹配背景分离特征提取方向图估算图象增强二值化细化图 4 指纹提取流程图指纹提取流程图如图 4 所示。提取指纹的数字特征值是一种单方向的转换，即指纹图像可以转换为特征数据，但不能将特征数据还原成指纹图像，两枚不同的指纹是不可能产生相同的特征数据的。 4．数据库设计本次设计，利用 Visual Basic 完成系统平台设计，使用 Access 数据库存储数据。Access 就是关系数据库开发工具，数据库能汇集各种信息以供查询、存储和检索。Access 的优点在于它能使用数据表示图或自定义窗体收集信息【5】。设计数据库系统时应该首先充分了解用户各个方面的需求，包括现有的以及将来可能增加的需求数据库设计一般包括如下几个步骤：(1)数据库需要分析；(2)数据库概念结构设计；(3)数据库逻辑结构设计。 4.1 数据库需求分析分析“指纹识别考勤系统”系统需求的基础上，将得到如图 5 所示的本系统所处理的数据流程学生信息登记学生信息输学生信息录入学生信息管学生信息登记考勤系统使指纹登记考勤系统的管理指纹信息管理图 5 数据流程 -4-

中国科技论文在线 4.2 数据库概念结构设计 http://www.paper.edu.cn 根据以上流程，就可以设计出能够满足用户需求的各种实体，以及它们之间的关系，为后面的逻辑结构设计打下基础。这些实体包含各种具体信息，通过相互之间的作用形成数据的流动。本数据库根据上面的设计规划出的实体有：班级信息实体、学生信息实体、指纹考勤信息统计实体等。班级信息实体 E-R 图如图 6 所示班主任班级班级信息班长教室入学时间图 6 班级信息实体 E-R 图班级学生信息实体 E-R 图如图 7 所示身份证号码姓名学生信息指纹照片系科电话号码图 7 学生信息实体 E-R 图指纹考勤统计指纹考勤信息统计实体 E-R 图如图 8 所示。考勤时间姓名考勤日期操作员考勤次数图 8 指纹考勤统计信息实体 E-R 图 4.3 数据库逻辑结构设计以及实现现在需要将上面的数据库概念结构转化为 Access 数据库系统所支持的实际数据模型，也就是数据库的逻辑结构。 -5-

中国科技论文在线 http://www.paper.edu.cn 图 9 班级信息管理表图 10 学生信息管理表图 11 考勤信息统计表图 12 系统设置表 5 系统运行功能介绍当用户启动该系统的第一个界面就是指纹登记与验证登陆窗体，不同的用户就可以以自己的用户名和密码进行登录，且不同类型的用户具有不同级别的权限。图 13 指纹登记与验证登陆窗口 -6-

中国科技论文在线 http://www.paper.edu.cn 用户在登陆以后就可以对班级信息和学生信息档案进行数据维护、数据查询、报表输出、系统维护等操作。对于登录该系统的用户可以分别选择“指纹验证”、“信息管理”、 “报表查询打印”、“设置”、“关于软件”字段为依据进行维护操作。点击“指纹验证”菜单，当把手指头放在指纹采集器上时，系统会自动识别出，你是否可以通过。若事先没有采集学生的指纹信息，则验证不通过。如果已经采集过则会验证通过，则会出现如图 14 所示的界面。图 14 指纹验证界面在“信息管理”的下拉菜单中，若点击“班级信息管理”，则会出现如下图 15 所示的界面，在这里可以登记班级的相关信息，包括班级、班主任、入学时间、教室、班长等；图 15 班级信息管理界面若点击“学生信息管理”，则会出现如下图 16 所示的界面，在这里可以登记学生的相关信息，包括姓名、性别、身份证号码、电话号码、系科、照片等，而且可以登记学生的指纹，一般情况下每个学生要采集两个指纹。 -7-

中国科技论文在线 http://www.paper.edu.cn 图 16 学生信息管理界面当选择登记个人指纹按钮时则会出现如下图 17 所示的界面，在这个界面中可以提取个人一到两个指纹，以保证以后验证顺利进行。，图 17 登记指纹界面在“报表查询打印”的下拉菜单中，若点击“出入登记查询”，则会出现如下图 18 所示的界面，在这里可以选择“按日期统计” 、“按学号统计”，点击“统计”，将会在表格中显示“登记日期”、“登记时间” 、“班级” 、“姓名” 、“操作员”；选择“退出”，则返回系统运行主界面。 -8-

资料库

论文研究-基于指纹识别技术考勤系统的设计与实现 .pdf

相关推荐

开发技术

热门标签

最新资料