基于指纹识别技术的考务管理系统设计

刘晓莉，刘晓静

（防灾科技学院，河北 三河 065201）

1 生物识别技术

生物识别技术是利用人体与生俱来的生理特征和习惯性的行为特征，结合现代化的科技手段进行个人身体识别的方法。人的生物特征有指纹、人脸、虹膜等，行为特征有声音、步态和笔迹等[1]，具有唯一性、稳定性和方便性等特点。目前比较成熟的生物识别技术主要有人脸识别、指纹识别、视网膜识别、手形识别、笔迹识别、语音识别和DNA基因识别等。现在生物识别的技术手段越来越多，技术也越来越趋于成熟，选择采用哪种技术需要进行综合的考虑，目前常见的生物识别技术之间的比较如表1所示。

表1 常见生物识别技术比较

2 指纹识别技术

指纹是人类与生俱来且独有的生物特征。指纹从胎儿第三、四个月开始产生，直到第六个月左右基本成型。从婴儿出生到长大成人直至死亡，指纹也只不过是放大增粗而已，纹样是不会发生改变的。即使手指受伤，伤口较深，形成伤疤，但由于指纹具有可再生性，愈合后的指纹纹线会恢复原状，不会影响指纹识别。由于胚胎在发育过程中受环境和基因等因素的影响，随机性极强，一旦形成将终生不变，利用这个特征便可以实现身份的验证。每个指纹都有几个独一无二可测量的特征点，每个特征点有约7个特征，10个手指产生最少4 900个独立可测量的特征点，这足够来确认指纹识别是一个可靠的鉴别方式[2]。

2.1 指纹认证的基本原理

指纹识别技术的基本原理可描述为，首先进行指纹采集，随后对其进行特征点的提取、分类、标记特征码，将特征码保存在指纹数据库中，形成指纹特征识别数据库。当识别身份时，通过特征匹配算法将之前已采集入库的指纹体征码与现场采集到的指纹特征码相匹配，从而验证其身份的真实性。

完整的指纹识别过程包含指纹图像采集、指纹图像预处理、指纹特征提取、指纹特征数据匹配4个部分，如图1所示。

图1 指纹识别基本流程

2.2 指纹认证模式

通常指纹识别模式有两种，一种是验证模式，即1:1模式，用户提供指纹特征的同时提供身份标识码，通过标识码找到其对应的指纹特征。该模式回答了“他是他自称的这个人吗？”；另一种是辨识模式，即1∶N模式，用户提供指纹特征，不需要再提供其他的识别码，系统直接进入指纹数据库查找与用户所提供的指纹特征相对应的指纹模板，此模式回答了“他是谁？”的问题。本系统从学生数量和经费方面考虑，采用学号+指纹的验证模式。

3 基于指纹识别的考务管理系统设计

从实际工作的需求考虑，本系统总体上分为三大管理模块，分别是考生身份识别管理模块、考务管理模块和系统管理模块。考生身份识别管理模块主要是通过指纹对比验证考生身份真伪的功能。考务管理模块主要实现考试编排和监考教师编排功能。系统管理模块实现操作员对用户的管理和数据的维护。系统的功能模块如图2所示。

图2 系统功能模块

3.1 考生身份识别管理模块

在学生报到入校时，使用传感器设备、摄像设备、扫描仪等提取特征信息的方式采集学生的指纹信息并存入指纹数据库。当考试开始，考生进入考场时，通过现场采集到的指纹信息与之前存放在指纹数据库中的数据信息进行对比，从而验证该考生的身份的真实性。现场设置指纹采集的次数不能超过4次，如果超过4次，就需采用人工方式验证并在考务通仪器上对该生情况做相应标记。此模块替代了传统的人工核对考生纸质证件确定考生身份真实性的过程，减轻了监考教师核对考生身份的工作量，缩短考生入场时间，杜绝了替考现象的出现。

3.2 考务管理模块

通过前期将考试的时间和时间段、考试科目、监考教师名单及考试教室等基础数据的输入，在该模块主要实现创建考试任务、考试编排、分配监考教师、考试安排的查询、成绩管理和工作量管理功能。该模块功能的实现减轻了考务工作人员手工安排考试任务重复性工作，降低了考场和监考教师冲突性，提高了工作的效率和准确性。

3.3 系统管理模块

此模块主要是完成系统数据维护，数据库管理和用户权限管理工作。系统管理主要涉及操作员管理、数据库管理和系统基础参数的设定。操作员管理主要是划分考试参与中的各教学单位使用系统的管理员，并为其分配操作的权限。数据库管理主要是进行数据的备份、恢复和初始化，确保数据安全。

4 结语

目前，指纹识别技术因其对身份验证的准确率高、采用的技术也相对成熟[3]，成本比较低，受到各行各业中的青睐。在国家对高等教育工作的重视和大力扶持的环境下，研发带有指纹识别技术考务系统已是大势所趋。本系统采用指纹识别技术验证考生身份的真伪，减轻了考务工作者的工作量，解放劳动力，让考务工作变得更加简洁明了，使教务管理实现信息化、现代化、智能化的模式，提升办学质量。