基于指紋識別技術的考務管理系統設計

劉曉莉，劉曉靜

（防災科技學院，河北 三河 065201）

1 生物識別技術

生物識別技術是利用人體與生俱來的生理特征和習慣性的行為特征，結合現代化的科技手段進行個人身體識別的方法。人的生物特征有指紋、人臉、虹膜等，行為特征有聲音、步態和筆跡等[1]，具有唯一性、穩定性和方便性等特點。目前比較成熟的生物識別技術主要有人臉識別、指紋識別、視網膜識別、手形識別、筆跡識別、語音識別和DNA基因識別等。現在生物識別的技術手段越來越多，技術也越來越趨于成熟，選擇采用哪種技術需要進行綜合的考慮，目前常見的生物識別技術之間的比較如表1所示。

表1 常見生物識別技術比較

2 指紋識別技術

指紋是人類與生俱來且獨有的生物特征。指紋從胎兒第三、四個月開始產生，直到第六個月左右基本成型。從嬰兒出生到長大成人直至死亡，指紋也只不過是放大增粗而已，紋樣是不會發生改變的。即使手指受傷，傷口較深，形成傷疤，但由于指紋具有可再生性，愈合后的指紋紋線會恢復原狀，不會影響指紋識別。由于胚胎在發育過程中受環境和基因等因素的影響，隨機性極強，一旦形成將終生不變，利用這個特征便可以實現身份的驗證。每個指紋都有幾個獨一無二可測量的特征點，每個特征點有約7個特征，10個手指產生最少4 900個獨立可測量的特征點，這足夠來確認指紋識別是一個可靠的鑒別方式[2]。

2.1 指紋認證的基本原理

指紋識別技術的基本原理可描述為，首先進行指紋采集，隨后對其進行特征點的提取、分類、標記特征碼，將特征碼保存在指紋數據庫中，形成指紋特征識別數據庫。當識別身份時，通過特征匹配算法將之前已采集入庫的指紋體征碼與現場采集到的指紋特征碼相匹配，從而驗證其身份的真實性。

完整的指紋識別過程包含指紋圖像采集、指紋圖像預處理、指紋特征提取、指紋特征數據匹配4個部分，如圖1所示。

圖1 指紋識別基本流程

2.2 指紋認證模式

通常指紋識別模式有兩種，一種是驗證模式，即1:1模式，用戶提供指紋特征的同時提供身份標識碼，通過標識碼找到其對應的指紋特征。該模式回答了“他是他自稱的這個人嗎？”；另一種是辨識模式，即1∶N模式，用戶提供指紋特征，不需要再提供其他的識別碼，系統直接進入指紋數據庫查找與用戶所提供的指紋特征相對應的指紋模板，此模式回答了“他是誰？”的問題。本系統從學生數量和經費方面考慮，采用學號+指紋的驗證模式。

3 基于指紋識別的考務管理系統設計

從實際工作的需求考慮，本系統總體上分為三大管理模塊，分別是考生身份識別管理模塊、考務管理模塊和系統管理模塊?？忌矸葑R別管理模塊主要是通過指紋對比驗證考生身份真偽的功能?？紕展芾砟K主要實現考試編排和監考教師編排功能。系統管理模塊實現操作員對用戶的管理和數據的維護。系統的功能模塊如圖2所示。

圖2 系統功能模塊

3.1 考生身份識別管理模塊

在學生報到入校時，使用傳感器設備、攝像設備、掃描儀等提取特征信息的方式采集學生的指紋信息并存入指紋數據庫。當考試開始，考生進入考場時，通過現場采集到的指紋信息與之前存放在指紋數據庫中的數據信息進行對比，從而驗證該考生的身份的真實性?，F場設置指紋采集的次數不能超過4次，如果超過4次，就需采用人工方式驗證并在考務通儀器上對該生情況做相應標記。此模塊替代了傳統的人工核對考生紙質證件確定考生身份真實性的過程，減輕了監考教師核對考生身份的工作量，縮短考生入場時間，杜絕了替考現象的出現。

3.2 考務管理模塊

通過前期將考試的時間和時間段、考試科目、監考教師名單及考試教室等基礎數據的輸入，在該模塊主要實現創建考試任務、考試編排、分配監考教師、考試安排的查詢、成績管理和工作量管理功能。該模塊功能的實現減輕了考務工作人員手工安排考試任務重復性工作，降低了考場和監考教師沖突性，提高了工作的效率和準確性。

3.3 系統管理模塊

此模塊主要是完成系統數據維護，數據庫管理和用戶權限管理工作。系統管理主要涉及操作員管理、數據庫管理和系統基礎參數的設定。操作員管理主要是劃分考試參與中的各教學單位使用系統的管理員，并為其分配操作的權限。數據庫管理主要是進行數據的備份、恢復和初始化，確保數據安全。

4 結語

目前，指紋識別技術因其對身份驗證的準確率高、采用的技術也相對成熟[3]，成本比較低，受到各行各業中的青睞。在國家對高等教育工作的重視和大力扶持的環境下，研發帶有指紋識別技術考務系統已是大勢所趨。本系統采用指紋識別技術驗證考生身份的真偽，減輕了考務工作者的工作量，解放勞動力，讓考務工作變得更加簡潔明了，使教務管理實現信息化、現代化、智能化的模式，提升辦學質量。