基于指纹识别的校园考勤系统设计

本科毕业论文（设计、创作）题 目： 基于指纹识别的校园考勤系统设计 学生姓名： 学号： 0231002049 所在系院： 信息与通信技术系 专业： 电子信息工程 入学时间： 2010 年 9 月导师姓名： 职称/学位： 讲师/博士 导师所在单位： 完成时间： 2014 年 5 月安徽三联学院教务处 制安徽三联学院毕业论文0基于指纹识别的校园考勤系统设计摘 要：校园内学生和工作人员众多，考勤方面一直是很多学校的一大难题。本文研究的内容是让指纹识别技术走进校园考勤管理系统，并通过指纹识别来完成这个目标。对大量企业的指认识别考勤系统进行分析，使这个校园考勤系统更加稳定和安全。指纹识别技术的出现很好的解决了这个问题。要完成校园考勤系统，需要对指纹识别技术有所认识，要保障考勤系统运作的稳定和安全需要从两个方面，分别是硬件和软件。要制定合理有效实用的校园考勤方案，需对每一位学生和员工的指纹进行采集，并将采集的指纹建立一个数据库，方便日后进行身份识别时对比认证。校园用指纹识别进行考勤管理，这个方案能代替以往老式的考勤方法，彻底杜绝代签到的不良现象，对校园的考勤有着巨大的作用。关键词：校园；考试；指纹安徽三联学院毕业论文1Design of campus attendance system based on fingerprint IdentificationAbstract：Many students and staff on campus, attendance has always been a big problem to many schools.The research contents of this paper is to make the fingerprint recognition technology into the campus attendance management system, and to accomplish this goal by fingerprint identification.Analysis, to identify a large number of enterprises to identify attendance system, make the school attendance system is more stable and safe.The emergence of fingerprint identification technology is very good solve the problem.To complete the system of check on work attendance in schools, need to recognize the fingerprint identification technology, to ensure the stability of the system of check on work attendance and safety need from two aspects, respectively is the hardware and software.To formulate rational and effective practical school attendance, for every student and staff of fingerprint collection, and will build a database collection of fingerprints, convenient for identities in the future when compared to certification.Campus with fingerprint attendance management, this scheme can take the place of old-style method of check on work attendance, completely eliminate issuing to the unhealthy phenomenon, has a huge role on school attendance.Keywords: campus; exam; fingerprint安徽三联学院毕业论文目 录第一章 绪 论 .11.1 研制背景 .11.2 课题研究的主要内容 .21.3 本文的主要工作 .2第二章 指纹识别的基本原理 .32.1 指纹识别系统的工作原理 .32.2 指纹识别系统的工作模式 .5第三章 指纹识别考勤系统的设计 .63.1系统功能需求 .63.1.1 系统体系结构 .63.1.2 系统功能模块设计 .63.2 数据流程图 .73.3 系统结构图 .93.4 系统流程图 .10第四章 数据库设计 .134.1 数据库概述 .134.2 数据流图 .134.3 数据需求分析 .144.4 数据库逻辑结构设计 .144.5 数据库表的建立 .144.6 系统思路 .14第五章 系统实现 .165.1 开发平台及系统配置 .165.2 开始界面的制作 .165.3 系统主要功能实现 .165.3.1 指纹图象采集功能的实现 .165.3.2 指纹比对算法的功能实现 .16安徽三联学院毕业论文I5.3.3 系统管理功能的实现 .195.3.4 考勤结果分析功能的实现 .22第六章 系统测试 .246.1 测试的目的 .246.2 用例测试 .246.3 测试结果 .25结论 .26致 谢 .27参考文献 .28安徽三联学院毕业论文0第一章 绪 论1.1 研制背景由于通讯技能与网络的飞速普及发展，如今社会对于人类自己的身份识别的要求要变的更高.以前古板老套的法子早已满足不了人们对这一方面的需求，所以要探索一种新的身份识别方式使之更为安全方便。在这样的背景下，生物识别的技术悄然兴起，并成为一种新的身份识别技术。生物识别技术就是一种可以利用人体生物上的唯一差别来进行身份认证的技术。生物的特征拥有独一性，其中分行动和生理特征可以进行识别和测量。生物识别系统将生物中特有的性质提取出来并将这些特性转换成唯一的代码，把这些代码组成特性样本。这些模板将存储在数据库中，为以后身份识别时，将待验证的生物特征与这些模板对比，看是否匹配，如果匹配则接受该生物的信息，若不匹配则拒绝。生物识别技术所具有的安全性和方便性是以往古老的钥匙，智能卡，密码之类的方法不可比拟的。因为这种方法是运用生物特有的性质，所以对比与以往的认证方法更安全和便捷。像钥匙，智能卡，密码之类的都可以进行伪造和假冒，而生物特征则不会，它所具有的唯一性和稳定性是不可替代的。并且生物识别技术可以和电脑通讯技术和网络结合起来，更方便有效的管理和监视整个系统的运行，对比以往的人脑管理有着更为准确稳定的优势。目前在生物识别这一类高新技术领域中有很多种方法，其中最为人们所关注的是利用指纹的唯一性来进行的识别技术，并且这种技术在目前的科技发展状况来看是最为成熟和广泛利用的一种生物识别技术。这些年，国内国外的科研人员对指纹识别这项技术做了大量深入的研究，在这一领域取得了较好的成绩，并在人事考勤方面取得了巨大的进展。使指纹识别技术成为许多企业单位内部人事考勤制度的最重要的组成因素。不可假冒和伪造的指纹识别技术令员工对公司的考勤管理制度感到公平和合理，这对员工们的积极性和公司的形象有着很大的帮助。如今任然有很多公司用的是磁卡密码之类的考勤方式，虽然有一些作用，但这些方式存在着很多问题，比如磁卡丢失，磨损，借用，忘带等，叫人代打卡的现象也不可避免的会发生，这些问题的发生，令考勤和管理上存在先天性的漏洞。安徽三联学院毕业论文1每个人的指纹都具有永远不变和每个人都不一样的两个特征，这些特征让企业的人事管理更为有效科学，为公司省去了很多在人事考勤上的人力财力。每天只需在指纹识别仪器上轻轻一按，就能完成一次身份识别，为员工提供了大量的便捷。1.2 课题研究的主要内容本文研究的内容是让指纹识别技术走进校园考勤管理系统，并通过指纹识别来完成这个目标。对大量企业的指认识别考勤系统进行分析，使这个校园考勤系统更加稳定和安全。校园内学生和工作人员众多，考勤方面一直是很多学校的一大难题。指纹识别技术的出现很好的解决了这个问题。要完成校园考勤系统，需要对指纹识别技术有所认识，要保障考勤系统运作的稳定和安全需要从两个方面，分别是硬件和软件。要制定合理有效实用的校园考勤方案，需对每一位学生和员工的指纹进行采集，并将采集的指纹建立一个数据库，方便日后进行身份识别时对比认证。校园用指纹识别进行考勤管理，这个方案能代替以往老式的考勤方法，彻底杜绝代签到的不良现象，对校园的考勤有着巨大的作用。1.3 本文的主要工作目前在社会上运用的两类指纹识别考勤系统分别是嵌入式和电脑应用系统结合。链接电脑应用系统可以建立起巨大的指纹数据库，在整个局域网内的电脑终端共享数据库内的指纹信息，这对整个系统的灵活运作有很大的优势。嵌入式的考勤系统则是不需要介入电脑和其他设备就能可以独立运作的完整的系统。对比于上述系统其功能被限制比较单一，可完成特定的功能。本文研究的主要包括以下内容：第二章介绍了指纹识别技术的原理，系统的分类。第三章提出了基于指纹识别考勤系统的设计。第四章阐述了考勤管理系统后台数据库的设计。第五章阐述了考勤管理系统的实现。安徽三联学院毕业论文2第二章 指纹识别的基本原理2.1 指纹识别系统的工作原理一般来讲，校园考勤指纹识别系统的算法可分为五个部分，分别是指纹采集图像输入数据库；对图像进行预处理；将处理过的图像提取其特征值；对比特征值；对比指纹。如图 2-1 所示：图 2-1 指纹识别系统框图1）指 纹 图 像 输 入目前指纹采集设备可分为光电式、电感式、电容式、光学采集。其中，出现任然被大多数指纹识别采集设备运用的是光电式，但所采集的指纹质量不是很好。电感式和电容式的指纹采集设备对指纹的采集质量有所提高，但还是存在一些问题，如采集指纹的稳定性和指纹采集头的耐磨性。因客观因素而不宜采集的指纹还能进行准确和可靠的采集,是需要解决的主要问题。光学采集头的出现很好的解决了这个问题。它对以往的采集设备进行改进优化，所以其性能和价格是电感式和电容式所不能比拟的。光学采集技术是用光的全反射，运用光线对指纹进行采集。光线照到手指上，手指指纹上的谷和脊对光线反射的量有影响，从而形成指纹的图像。当光线通过玻璃射到指纹谷的位置是会发生光的全反射，当光线射到脊的位置是则不会，这样就能将指纹上的谷和脊区分开来，从而形成指纹图像。2） 预处理一般来讲，刚采集到的指纹图像会存在一定的噪声，影响指纹的质量。通过预处理，可以将刚采集到的指纹图像转换成线条二值图像，二值图像相对于指纹灰度图像在指纹中心点选取和特征值提取有很大的帮助。所以对指纹采集指纹图像输入预处理特征提取特征比对结果输出安徽三联学院毕业论文3仪器刚采集的指纹图像进行初步的预处理是整个校园指纹考勤系统系统中不可缺少的一项步骤。进过电脑预处理过指纹二值图像能更准确和快速的将指纹特征提取出来。预处理的整个过程如图 2-2 所示：图 2-2 预处理框图3） 特征提取指纹的特征点分为局部特征和全局特征。指纹的细节特征可分为一百五十多种，但有的是很罕见的，所以出现的几率不一样。一些专家认为，只需要十三个细节特征相同，就能确定是同一个手指的指纹。但根据情况的不同，所需要对比的指纹特征点的个数也会不一样。一般的指纹识别技术运用中只考虑其中的两种特征点的对比，分叉点和纹线端点。纹线分叉点则是纹线突然一分为二的位置，而纹端点指的是纹线突然结束的位置。这两个特征点经过很多的研究发现时众多特征点中出现几率最多也是最稳点的两个特征点，并且这两个特征点对指纹的特有性足以描述，只要这两个特征点吻合，这能确定是同一个手指的指纹。并且这两个特征点利用现有的指纹采集设备很容易就可以获取。4） 指纹分类为了减少指纹搜索的区域，提高指纹对比的速度，将指纹在数据库中进行分类很有必要。指纹分类的越多越细，可以大大减少数据库中指纹的样品个数，进行指纹识别时所需对比的样品个数所花费的时间会大大缩小。5） 指纹比对指纹对比是通过对指纹特征点的位置和关系来确定是否为用一个手指的指纹。将待确认的指纹与数据库中的指纹样品进行一一对比，主要看起特征点的相识度，纹线方向来确定。因为指纹在采集的过程中可能存在主观和客观等因预处理预滤波 方向图 方向滤波 二值化 细化安徽三联学院毕业论文4素，使所采集的指纹与数据库中的指纹有些细小的差别，指纹信息也会有所不同。所以指纹对比的过程是一种模糊的对比过程。2.2 指纹识别系统的工作模式指纹识别过程可分为两种不同的模式：已知是该人来对比验证是否为该人的验证模式和只知道指纹来确定是何人指纹的辨识模