指紋考勤系統(tǒng)開題報告

注：下表中各項可加頁。

一、課題來源

源于學校實際需求。

二、研究目的和意義

2.1

研究目的在大多的驗證身份的生物技術當中，指紋驗證應該是最簡單、方便、可靠的一種技術手段。而如何有效地使用指紋驗證系統(tǒng)，把它引入到高?？记诋斨?，改革以往傳統(tǒng)的考勤方式中的漏洞已經(jīng)成為一個非常重要的問題。結合指紋驗證的特點，研究并提出一種指紋考勤的有效方案。在此基礎上，設計和開發(fā)一個指紋學生考勤原型系統(tǒng)，并以我校作為其應用背景。

2.2

研究意義

隨著學校的改革發(fā)展，加強教學和學生工作管理過程中，考勤是一項重要的內容。目前教師對于上課考勤以及考試的身份認證主要采用人工紙筆登記的方法。相關部門對全校的考勤統(tǒng)計不但工作量大,容易出錯,而且不能及時公布學生當天的考勤情況。同時也不便于對教師在崗情況進行考查。隨著數(shù)字技術、計算機網(wǎng)絡與通信技術的飛速發(fā)展，在校園網(wǎng)已基本建成的前提下，開發(fā)基于校園網(wǎng)的網(wǎng)絡考勤系統(tǒng)是一種比較好的方案。相對于其他的生理特征，指紋的唯一、不易丟失和終身不變特點使指紋識別在國家安全、門禁系統(tǒng)、考勤制度、身份管理等領域起著鑒定和記錄身份的作用。

近年來，越來越多地吸引研究者從事指紋驗證方向的研究，并且已經(jīng)有不同的指紋考勤系統(tǒng)在不同領域得到應用。但在高校的考勤中還有待更多地實踐和關注，特別是如何結合學校的具體情況進行合理的設計實際具有極其重要的理論意義和應用價值。

三、國內外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

3.1現(xiàn)狀

3.1.1指紋識別技術

指紋是人手指末端正面皮膚上凸凹不平產(chǎn)生的紋線，紋線有規(guī)律的排列形成不同的紋型。這些皮膚的紋路在圖案、斷點和交叉點上各不相同，在信息處理中稱為指紋的特征點。每個人指紋的紋路在圖案、斷點和叉點上各不相同，是唯一的、終身不變的，依靠指紋特征的唯一和穩(wěn)定性，可以把一個人同他的指紋對應起來，通過提取他的指紋與預先保存的指紋模板進行比較，就可以驗證身份，這種依靠指紋特征來進行身份驗證的技術稱為指紋識別技術。由大量關聯(lián)了標識號或姓名的指紋特征模板所構成的數(shù)據(jù)庫稱為指紋特征模板數(shù)據(jù)庫，而由指紋原始圖像與標識號或姓名關聯(lián)的數(shù)據(jù)庫則被稱為指紋原始圖像數(shù)據(jù)庫。通常登錄和采集建立指紋特征模板數(shù)據(jù)庫的同時，必須同時保存指紋的原始圖像數(shù)據(jù)，建立備份的指紋原始圖像數(shù)據(jù)庫。典型的自動指紋識別系統(tǒng)處理流程由以下步驟構成：首先對指紋圖像采集，再進行圖像預處理，再對細節(jié)點提取細化，最后指紋匹配。

在對圖像進一步預處理，經(jīng)過自動圖像預處理可得到較干凈的點線圖，圖像預處理步驟一般分為圖像的歸一化、方向場的計算、圖像的濾波增強、二值化和細化。使用指紋圖像進行圖像增強的方法，提高指紋圖像質量，可采用的方法有：方向加權中值濾波、各項異性濾波、基于規(guī)則的圖像增強、基于模糊邏輯圖像增強、Ga-bor圖像增強。其中，Ga-bor圖像增強是比較常用的一種。

3.1.2指紋圖像采集

指紋識別的應用，要求指紋紋理以數(shù)字形式進行運算。指紋圖像采集，主要就是將人體的指紋信息轉換為可使用計算機進行處理的數(shù)字數(shù)據(jù)。常用的指紋采集設備有光學式、硅芯片式、超聲波式等三種，其中光學指紋采集器是最早的指紋采集器，也是使用最為普遍的。

3.1.3指紋識別系統(tǒng)的設計

在整個指紋識別系統(tǒng)中，指紋識別子系統(tǒng)是最重要的組成部分。該子系統(tǒng)的主要功能，是實現(xiàn)了在客戶端指紋圖像采集，指紋模板生成和存儲，指紋圖像匹配等。在應用系統(tǒng)的設計上主要考慮模塊的設計、數(shù)據(jù)庫設計。

3.1.4指紋應用系統(tǒng)

目前，指紋識別技術的應用系統(tǒng)主要有

2種：嵌入式系統(tǒng)和連接

PC的桌面應用系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)是一個相對獨立的完整系統(tǒng),它不需要連接其他設備或計算機就可以獨立完成其設計的功能,而連接

PC的桌面應用系統(tǒng)具有靈活的系統(tǒng)構,并且可以多個系統(tǒng)共享指紋識別設備,可以建立大型的數(shù)據(jù)庫應用。

3.2

發(fā)展趨勢

指紋識別由于其技術的成熟和成本降低，開始徹底走向民用。在經(jīng)歷了近10年緩慢的自然增長后，指紋識別技術即將迎來一個跳躍性發(fā)展的黃金時期。指紋識別技術的巨大市場前景，將對國際、國內安防產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生巨大的影響。目前，指紋識別主要應用在考勤等領域。相信，隨著指紋識別技術的完善，不僅僅應用到各類考勤系統(tǒng)中，還可以拓展到聯(lián)網(wǎng)、遠程監(jiān)控中。指紋作為一個非常有效的識別手段，在以后的發(fā)展中即有著它不可替代的作用，又孕育著巨大的商機。我們相信會有越來越對的人士投入到其產(chǎn)業(yè)化的進程中來。

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四、主要研究內容、途徑及技術路線

4.1

主要研究內容

（1）系統(tǒng)技術研究

指紋識別技術是用于學生考勤中檢測其信息的一種非常有效的技術。在考勤過程中，對識別技術所要求的普遍性、唯一性、可采集性、可行性、可接受性、防偽性，該方法都可以達到。擬將結合面向對象語言和Microsoft

SQL

Server2000數(shù)據(jù)庫，開發(fā)采用指紋考勤機，以遵循

TCP/

IP協(xié)議的以太網(wǎng)為傳輸媒介，包括上層管理系統(tǒng)和指紋考勤終端。

（2）指紋識別高?？记谙到y(tǒng)的設計與實現(xiàn)

在指紋識別技術的基礎上，設計和開發(fā)一個高?？记谙到y(tǒng)原型。擬采用學校學生考勤作為其應用背景。

4.2

研究途徑及技術路線

（1）系統(tǒng)技術研究過程

基于指紋的學生考勤系統(tǒng)是一個集成了多種高新技術的復雜系統(tǒng)。技術的選擇也應以實用、可靠、穩(wěn)定為主。

①由于在采集過程中會涉及到比較多的人數(shù)，所以要求在采集時每個人都應注意手指的清潔和干凈度，盡量防止人為因素影響圖像質量。

②在指紋識別算法上，我們利用自動指紋識別系統(tǒng)進行指紋識別。

③在考勤過程中，建立學生的考勤指紋庫由專門的數(shù)據(jù)服務器保存，在所有教室配備指紋考勤終端，包括實訓基地和農(nóng)業(yè)大棚實訓基地，支持后臺服務器驗證比對，通過連接計算機網(wǎng)絡，完成自動上傳考勤記錄功能，同時，學校的教師辦公室以及教務處、院長辦公室等，都可通過本機查看實時考勤情況，并可在不同情況下，對每個教室發(fā)布信息，使考勤結果更加準確。在考勤過程中，同時也可以考核老師到勤情況，所以該系統(tǒng)也能對老師的上課情況進行考核。由于我們采用的是普通課堂考勤和實習基地考勤兩種方式，所以在功能上會采用兩大功能區(qū)分其考查的方式，并利用現(xiàn)有學校局域網(wǎng)絡系統(tǒng)，采用TCP/IP、Internet、web頁面技術和網(wǎng)絡管理技術，實現(xiàn)指紋在不同地點的遠距離傳輸。以下是網(wǎng)絡架構圖：

（2）指紋識別高校學生考勤系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

①

采用軟件工程的生命周期法的思想和原理、面向對象的分析和設計方法來進行原型系統(tǒng)的設計和開發(fā)。

②

原型系統(tǒng)將大致包括幾大模塊：采集模塊、系統(tǒng)管理模塊、學生考勤管理模塊、基本信息模塊、查詢模塊，各模塊間使用以遵循

TCP

/

I

P協(xié)議的以太網(wǎng)為傳輸媒介聯(lián)接。

五、研究工作的主要階段、進度和技術指標

六、最終目標及完成時間

6.1

最終目標

①

研究并提出一種在高校中利用指紋識別考勤的新系統(tǒng)架構方案。

②

完成原型系統(tǒng)。

③

通過分析整理，總結應用成果，完成畢業(yè)論文。

6.2

完成時間

七、現(xiàn)有條件及必須采取的措施

八、協(xié)作單位及要解決的主要問題

九、導師意見

簽名：

****年**月**日

十、考核小組意見

組長簽名：

****年**月**日