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高雪艳 孙瑞芳 河南师范大学软件学院 河南新乡 453007
基金项目：大学生创新实验项目河南师范大学校级一般（2013 年）《基于粒计算的图像信息检索技术研究》（编号20130155）
【文章摘要】
本文主要是介绍一款指纹考勤管理系统。该系统通过指纹识别来验证相关人员的身份。文中主要介绍了指纹识别系统的功能结构，该系统主要具有签到、请假、定时反馈信息、智能短信提醒等功能，同时也对指纹识别技术在指纹考勤管理系统实现过程中的应用做了一些概述。
【关键词】
指纹考勤系统；指纹识别；短信提醒
近年来，各高校不断扩大招生力度， 学校人数大量增多，学校考勤工作量加重，点名或签到的考勤方式显然已不适应，因此关于考勤管理系统的研究显得越发重要。指纹识别由于具有唯一性、可靠性、不变性、可行性等特点，可以满足考勤管理系统中身份鉴别的需求。故本文基于指纹识别设计了一款考勤管理系统。
1 运行软件和运行环境
1.1 运行软件
本系统使用Visual Studio 2008、SQL server2008 或以上版本作为运行库，它所具有的非常低的硬件要求和多平台支持，确保指纹识别系统各预定功能的实现。
1.2 运行环境
在PII400/64M 以上的各种PC 机上运行，可运行于Windows98, Windows2000, Windows XP, Windows7 等操作系统，能打印A3 纸张和A4 纸张的打印机。
2 指纹识别的原理和方法
2.1 指纹识别技术
指纹识别技术主要有五大功能，分别是：指纹采集、指纹图像预处理、指纹特征提取、特征数据保存和指纹匹配。
2.2 指纹匹配
指纹匹配是指纹识别中的核心步骤之一，是在指纹图像预处理和特征提取的基础上，将当前输入的指纹特征和事先保存的模板指纹特征进行比对，通过比较来确定两枚指纹是否来源于同一个手指。指纹匹配可以分为粗匹配和精确匹配两个层次，粗匹配虽然不能唯一识别一个指纹，但它在指纹匹配过程中却很有用。一般先对指纹进行粗匹配是因为粗匹配可以减小搜空间，从而减小匹配时间，精确匹配则是通过提取细节点来实现的。通过比较两个指纹的细节点及奇异点来实现指纹的相似性比较。
基于细节点特征的算法是指纹匹配算法的主流技术，即根据指纹图像中各个细节点的位置、方向以及类型来确定两枚指纹的相似性。细节点匹配算法实现步骤可以参考[3]。细节特征匹配算法是根据对
软件开发
Software Development
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电子制作
应起来的特征点的数目来匹配指纹。
待检测的指纹图像和模板图像之间可能存在平移和旋转的变化，因此在指纹进行匹配之前应先将它们进行校准。我们可以把指纹匹配中的图像空间的问题运用转换到参数空间，求得待识指纹和模板指纹各个特征点间的指纹变换参数，把受支持的特征点最多的参数作为指纹变换参数进行匹配，我们可以利用极坐标系。在极坐标系中对图像进行校准可以不考虑两指纹图像之间的平移，只需对指纹图像和模板图像之间的旋转进行校准，如果两个指纹图像是匹配的，那么这些点集通过某些变换，可以得到较好的匹配。
3 系统分析设计
3.1 功能需求分析
指纹采集器对相关人员的指纹进行采集，将采集到的指纹经过进一步处理， 提取最有效的部分作为模板保存在pc 机的数据库中。考勤管理系统软件通过将采集到的特征数据和数据库中存留的指纹信息进行匹配。每到规定的时间，系统会自动对出勤和请假情况进行统计，并对没有出勤且没有请假人员发送短信提醒。
3.2 系统功能和框架结构设计
管理系统采用客户- 服务器模式。在pc 机上运行服务器程序，pc 机控制指纹识别系统，并存储每次指纹系统的相关反馈信息，以及包含所有指纹数据的数据库。相关人员可以通过手机或个人电脑下载客户端，可以远程完成请假或查看个人出勤等情况。
此考勤系统具有如下功能：
可以实现对相关人员信息的增加、删除、修改、查询等功能；可以实现短信提醒功能，对在规定时间内未进行指纹验证的相关人员发送短信；可以实现相关人员远程请假功能；可直接生成相关人员出勤情况的统计报表，方便教务处查看，对相关人员进行综合考核，如果需要纸质板材料，这些统计信息也可以直接打印出来。
指纹考勤管理系统的功能流程图1 如下：
4 关键技术的实现
4.1 指纹模型导入系统
指纹识别签到系统是根据指纹的唯一性标识设计的，指纹除了具有唯一性标识，还具有不变性、可靠性、可行性等特点，因此可以说指纹识别是值得大家信赖的，不易被人篡改以及模仿的。我们把所有相关人员的指纹图像采集到并导入到数据库系统中作为模板，以此来识别验证相关人员信息。下面是一部分相关代码：
int count = 0;
string lineStr = sr.ReadLine();
while (!string.IsNullOrEmpty(lineStr))
{
if (count != 0)
{
// 根据数据格式用Tab 当做分隔符分割读到的一行字符串
string[] strArr = lineStr.Split("\t");
A d I n f o M o d e l a t I n f o = n e w AdInfoModel();
// 将对应的字段赋值给模型
a t I n f o . T M N o = S t r i n g E x t e n s i o n . ToNotNullString(strArr[1]);
a t I n f o . E n N o = S t r i n g E x t e n s i o n . ToInt(strArr[2]);
a t I n f o . N a m e = S t r i n g E x t e n s i o n . ToNotNullString(strArr[4].Trim());
a t I n f o . G M N o = S t r i n g E x t e n s i o n . ToInt(strArr[6]);
a t I n f o . T y p e = S t r i n g E x t e n s i o n . ToInt(strArr[7]);
a t I n f o . A c t i o n = S t r i n g E x t e n s i o n . ToInt(strArr[8]);
a t I n f o . T i m e = S t r i n g E x t e n s i o n . ToDateTime(strArr[9]);
// 将模型信息插入数据库
_AdanInfoBLL.AddOneInfo(attInfo);
}
lineStr = sr.ReadLine();
count++;
}
4.2 图像显示
本系统利用Visual Studio 2008 软件很好地实现了数据筛选结果可观化，利用不同类型的图像表示结果的不同变化特点。
5 系统设计的主要创新点
在生活节奏越来越快的现代社会，无论在何岗位，人性化管理越来越凸显其重要性。该系统地创新点是有智能短信提醒，如果有人忘记请假又没有签到，系统将会发送短信以示提醒。不但为大家而且为管理者的管理工作提供了诸多的方便。
6 结束语
本文在介绍指纹识别的原理和方法的基础上，设计并介绍此指纹考勤管理系统。此系统具有请假、智能短信提醒、自动统计出勤信息等功能，方便、灵活，可有效管理学校考勤，具有很高的实用价值。当然此系统还有一定的不足之处，需要在使用的过程中根据客户需求不断进行优化。
【参考文献】
[1] K. C. Fan，C. W. Liu，Y. K. Wang. A randomized approach with geometric constraints to fingerprint verification[J]. Pattern Recognition， 2000，33: 1793-1803.
[2] 杨碧玉. 自动指纹考勤管理系统设计与算法研究[D]. 华南理工大学，2006.
[3] 金波. 基于细节特征的指纹匹配算法研究[J]. 浙江纺织服装职业技术学院学报，2010 年第2 期:61.
[4] 郑巧. 指纹识别系统算法研究[D]. 四川：西南石油学院，2005
[5] 李拓. 基于细节点特征的指纹识别算法研究与改进[D]. 天津：南开大学，2009.
【作者简介】
高雪艳（1992—），女，河南周口人，主要研究方向为网络工程；
孙瑞芳（1993—），河南濮阳人，主要研究方向为计算机科学与技术。
图1 指纹考勤管理系统的功能流程图
