入校信息核验系统的设计开发

徐士博 李雨阳 郑 顺 王绍卿

（山东理工大学计算机科学与技术学院，山东 淄博 255049）

0 引言

为加强常态化疫情防控工作[1，2]，落实疫情防控要求，对于拟进入校园的教职员工、外地返校的学生，或校外人员，很多学校要进行健康码[3]、行程卡[4]、48小时核酸阴性检测结果[5]（以下简称“三码”）的检验，三项信息符合标准，才可以进入校园。传统的人工信息核验过程慢，且人为核验容易出现纰漏。另外，人工核验不能自动生成报表，更不便于对历史数据进行管理，比如不能快速摸排近14天入校人员的到访城市信息。本文设计并开发入校信息自动核验系统，利用计算机运算速度快、精确度高的特点，实现三码信息的收集、提取、存储、自动核验、数据可视化展示等功能，极大地提高了入校信息核验工作的效率，有效地助力了高校的常态化疫情防控工作。

1 系统的功能设计

入校信息核验系统包括三级用户：超级管理员、部门管理员和入校人员。超级管理员用于开通每个部门的管理员账号和唯一的三码提交URL；部门管理员对本部门的人员进行名单管理、查看今日入校核验结果和详情、查阅历史数据和可视化的结果等；入校人员主要是完成个人三码截图的提交。

系统主要包括四个功能模块：入校信息收集、关键信息提取、统计与报表、数据可视化。系统采用B/S架构，结构如图1所示。

图1 系统结构

1.1 入校信息收集

根据每个部门专属的提交URL，拟入校人员使用手机应用程序，如微信、QQ、浏览器等，将三码截图提交到系统。其中，因手机截图文件的尺寸较大，为减少服务器空间占用，在存储到服务器前，系统对截图文件进行自动压缩。

1.2 关键信息提取

对拟入校人员提交三码截图文件，系统采用OCR技术对图像中的文字信息进行识别，并提取和存储关键信息。其中，日期、时间、身份证号、手机号等信息采用正则表达式进行提取。

1.3 统计与报表

统计与报表模块主要包括今日入校详情、未提交名单和核验未通过名单。今日入校详情以列表形式展示三码截图中包含的关键信息，以及自动核验的结果。未提交名单用于展示部门内哪些成员没有提交三码截图，便于部门管理人员督促。核验未通过名单用于向上级部门进行报表，不仅包含相关的姓名、联系方式等基本人员信息，还包括核验未通过的原因，如酸阴性证明超过48小时等。

1.4 数据可视化

数据可视化模块主要对历史数据进行可视化展示，用于管理部门整体掌控所有入校人员的相关信息。其中提交次数可视化采用散点图的形式，提交时间可视化采用柱状图的形式，到访城市可视化采用二级地图的形式展示入校人员近期的旅居地，这为后期的常态化的中高风险地区旅居史摸排工作提供了数据支撑。

2 入校信息核验系统的实现

2.1 构建入校人员信息库

入校信息核验系统的数据库选择使用当前主流的MySql数据库。系统的数据库中主要包含admin、department、person、enterInfo四个表。admin表要存储各个部门相关的部门编号、用户名、密码等信息。department表主要存储部门的部门编号、部门名称等信息。person表主要包括部门现有人员的学号/工号、姓名、身份证号、电话等信息。enterInfo表主要存储入校人员三码关键信息，以及对应的自动核验结果等数据。数据库系统的E-R图如图2所示。

图2 E-R图

2.2 三码截图的收集和关键信息的提取

拟入校人员使用手机端应用程序打开部门专属的URL，输入个人信息和选择三码截图。然后，系统自动对截图文件进行OCR识别，并提取关键信息。

2.3 信息核验和校对

对抽取的三码信息进行自动核验，用红色显著地标注核验不通过信息。对于部分特殊情况，比如全员核酸后用户上传完成检测的贴纸照片而导致的识别异常，部门管理员可以打开用户三码截图文件进行人工校对。

2.4 比对名单生成报表

系统根据当天用户提交的情况，与数据库中的名单进行自动比对，生成没有提交入校信息的人员名单报表，以及提交但审核未通过的人员名单报表。报表生成过程中自动关联相关人员的身份、联系方式等信息。

2.5 数据可视化展示

系统将各类处理好的数据导入可视化模型中，生成散点图、柱状图、地图等多种样式的图形化界面，清晰地展示入校人员信息提交时间和次数、到访城市等信息，为中高风险地区旅居史摸排提供数据支持。

3 系统关键技术

3.1 多线程文字识别

Paddle OCR是一个实用的超轻量级OCR技术，拥有识别速度快、准确率高的特点，可以满足三码信息的识别需求。为应对多用户并发提交，系统设计多线程[6]并行识别技术加速文字识别。

3.2 关键信息的提取

三码中的关键信息主要包括三类：个人信息、日期时间和结论信息（如绿码、核酸阴性等）。系统采用正则表达式从OCR识别出的文字内容中进一步抽取这些关键信息。正则表达式的灵活性、逻辑性和功能性较强，可以迅速地用极简单的方式达到对字符串的复杂控制。

3.3 数据的可视化

本系统采用ECharts，以正则表达式处理后的数据为基础，来进行数据的可视化工作。ECharts可以提供直观，生动的数据可视化图表，极大地方便了管理者对入校人员的三码信息的查看。

4 结语

入校信息核验系统已经正式运行一个多月，从系统运行情况来看，一方面，核验准确性高，反馈迅速，大大缩短了各部门在入校信息核验工作上的时间，提高了工作效率。另一方面，历史数据可追溯，强化了各级部门的责任。该系统有效地助力了高校的常态化疫情防控工作，为坚决打赢疫情防控阻击战提供了技术支持。