【正文】 工當(dāng)日的上下班時(shí)間以及一些基本信息，可以和以前的考勤管理系統(tǒng)在一定程度上融合為一體。主要從應(yīng)用軟件的穩(wěn)定可靠和所選設(shè)備的可靠穩(wěn)定兩方面來保證的。本系統(tǒng)嚴(yán)格的按照考勤的規(guī)則和安全性來設(shè)計(jì)的，充分的考慮到不同單位的考勤制度的通用性和不同之處，指紋信息庫的增大，安全性高等。驗(yàn)證過程如圖23所示：指紋庫⑴6用戶指紋指紋特征值指紋特征值比對(duì)⑵⑶⑷⑸⑹用戶ID登記圖23 指紋驗(yàn)證過程辨識(shí)則是把現(xiàn)場采集到的指紋同指紋數(shù)據(jù)庫中的指紋逐一對(duì)比，從中找出與現(xiàn)場指紋相匹配的指紋，這也叫“一對(duì)多匹配”。隨后在比對(duì)現(xiàn)場，先驗(yàn)證其標(biāo)識(shí)，然后，利用系統(tǒng)的指紋與現(xiàn)場的指紋比對(duì)來證明其標(biāo)識(shí)是否是合法的。作為驗(yàn)證的前提條件，員工的指紋必須在指紋庫中已經(jīng)注冊。 指紋識(shí)別系統(tǒng)的工作模式自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)的工作模式可以分為兩類：驗(yàn)證模式和辨識(shí)模式。由于FRR和FAR是相互矛盾的，這就使得在實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，要權(quán)衡易用性和安全性。正因?yàn)槿绱?，?quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)為在應(yīng)用中1%的誤判率就可以接受。盡管指紋識(shí)別系統(tǒng)存在可靠性問題，但其安全性也比相同可靠性級(jí)別的“用戶ID十密碼”方案的安全性高得多。指紋識(shí)別系統(tǒng)的重要衡量標(biāo)志是識(shí)別率，它主要由兩部分組成：拒判率和誤判率。由于采集過程中的變形、特征點(diǎn)定位的偏差、真正特征點(diǎn)的缺失和偽特征點(diǎn)的存在等問題，即使是兩枚同源的指紋，所獲得的特征信息也不可能完全一樣，指紋比對(duì)的過程必然是一個(gè)模糊匹配問題。指紋的局部紋線特征和相互關(guān)系通過細(xì)節(jié)特征點(diǎn)的數(shù)量、位置和所在區(qū)域的紋線方向等參數(shù)來度量。 5） 指紋比對(duì)指紋比對(duì)指的是通過對(duì)兩枚指紋的比較來確定它們是否同源的過程，即兩枚指紋是否來源于同一個(gè)手指。在大部分研究中，指紋一般分為五類：漩渦型、左環(huán)型、右環(huán)型、拱型、尖拱型。4） 指紋分類指紋分類的主要目的是方便大容量指紋庫的管理，減小搜索空間，加速指紋匹配過程。更重要的是，使用這兩類特征點(diǎn)足以描述指紋的唯一性。紋線端點(diǎn)指的是紋線突然結(jié)束的位置，而紋線分叉點(diǎn)則是紋線突然一分為二的位置。指紋的細(xì)節(jié)特征可以有150種之多，但這些特征出現(xiàn)的概率并不相等，很多特征是極其罕見的。圖22 預(yù)處理框圖3） 特征提取指紋的特征點(diǎn)分為全局特征和和局部特征。例如，用分塊的方法實(shí)現(xiàn)局部自適應(yīng)閾值并得到該塊內(nèi)的脊方向。這類方法受指紋圖像質(zhì)量的影響比較大，難以得到令人滿意的結(jié)果。指紋圖像預(yù)處理的一般過程如圖22所示。好的預(yù)處理方法可以使得到的單像素寬脊線線條二值圖像更接近被提取者的指紋，更準(zhǔn)確地反映被提取指紋的特征。通過預(yù)處理，將采集到的指紋灰度圖像通過預(yù)濾波、方向圖計(jì)算、基于方向圖的濾波、二值化、細(xì)化等操作轉(zhuǎn)化為單像素寬的脊線線條二值圖像，基于此二值圖像對(duì)指紋的中心參考點(diǎn)以及細(xì)節(jié)特征點(diǎn)特征等進(jìn)行提取。光線經(jīng)玻璃射到谷的地方后在玻璃與空氣的界面發(fā)生全反射，光線被反射到CCD，而射向脊的光線不發(fā)生全反射，而是被脊與玻璃的接觸面吸收或者漫反射到別的地方，這樣就在CCD上形成了指紋的圖像。光學(xué)取像設(shè)備依據(jù)的是光的全反射原理(FTIR)。通過改進(jìn)原來的光學(xué)取像技術(shù)，新一代的光學(xué)指紋采集器更是以無可挑剔的性能與相對(duì)非常低的價(jià)格使電容方案相形見絀。對(duì)干、濕、臟的指頭或磨損嚴(yán)重的指紋均能可靠、正確的進(jìn)行采集和盡量減少采集時(shí)的變形是指紋采集技術(shù)需要解決的主要問題。如圖21所示：指紋圖像輸入預(yù)處理特征提取特征比對(duì)結(jié)果輸出圖21 指紋識(shí)別系統(tǒng)框圖1）指紋圖像采集較早出現(xiàn)的活體指紋采集設(shè)備是光電式的，現(xiàn)在仍為大多數(shù)自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)所使用。第五章闡述了考勤管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。第三章提出了基于指紋識(shí)別考勤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。而連接PC的桌面應(yīng)用系統(tǒng)具有靈活的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并且可以多個(gè)系統(tǒng)共享指紋識(shí)別設(shè)備，可以建立大型的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用。嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的完整系統(tǒng)，它不需要連接其他設(shè)備或計(jì)算機(jī)就可以獨(dú)立完成其設(shè)計(jì)的功能，像指紋門鎖、指紋考勤終端就是嵌入式系統(tǒng)。使得考勤細(xì)節(jié)劃分明確。l 建立數(shù)據(jù)庫，根據(jù)考勤管理系統(tǒng)的需求，建立完善的數(shù)據(jù)庫。確定系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體方案，合理的采用指紋采集設(shè)備，建立數(shù)據(jù)庫，制定出合理的考勤管理辦法。指紋識(shí)別技術(shù)應(yīng)用最早，也最為成熟，價(jià)格成本低廉。 課題研究的主要內(nèi)容本文的研究任務(wù)是設(shè)計(jì)基于指紋識(shí)別的考勤管理系統(tǒng)，并通過系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)，討論應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)，并對(duì)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性進(jìn)行分析。工作人員不必保管和攜帶各種證件(如紙卡或IC卡等等)，只要輕輕一按，就可完成身份識(shí)別。指紋考勤系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)人、地、時(shí)三者合一，去除人情管理和考勤虛假，為公司省去不必要的員工加班費(fèi)，對(duì)公司職員的人事出勤進(jìn)行公正合理并有效、科學(xué)地管理。綜觀所有生物識(shí)別考勤系統(tǒng)，性價(jià)比最高的還是指紋考勤系統(tǒng)。從根本上來說，以上考勤方法在驗(yàn)證員工的身份時(shí)并不是驗(yàn)證員工本身，而是驗(yàn)證物的有效性，因此存在無法避免的代打卡的可能，管理上的漏洞是先天性?，F(xiàn)在許多公司采用的考勤方式有：打卡鐘、磁卡、IC卡、非接觸式卡、ID卡等。近年來，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)自動(dòng)指紋識(shí)別技術(shù)進(jìn)行了深入和廣泛的研究，取得了較大的進(jìn)展人事考勤制度是公司管理制度的重要組成部分。常見的生物識(shí)別技術(shù)主要有九種：指紋、臉形、虹膜、視網(wǎng)膜、手寫體、聲音、掌紋、手形和臉部熱譜圖等，指紋識(shí)別是生物識(shí)別技術(shù)的一種。由于每個(gè)人的生物特征具有與其他人不同的唯一性和在一定時(shí)期內(nèi)不變的穩(wěn)定性，不易偽造和假冒，所以利用生物識(shí)別技術(shù)進(jìn)行身份認(rèn)定，安全、可靠、準(zhǔn)確。生物識(shí)別技術(shù)是目前最為方便與安全的識(shí)別技術(shù)，它不需要記住復(fù)雜的密碼，也不需隨身攜帶鑰匙、智能卡之類的東西。生物特征是唯一的(與他人不同)，可以測量或可自動(dòng)識(shí)別和驗(yàn)證的生理特性或行為方式，分為生理特征和行為特征。于是，生物識(shí)別技術(shù)悄然興起，并應(yīng)運(yùn)而生為一種新的身份識(shí)別技術(shù)。目　　錄第一章 緒 論 1 研制背景 1 課題研究的主要內(nèi)容 2 本文的主要工作 3第二章 指紋識(shí)別的基本原理 4 指紋識(shí)別系統(tǒng)的工作原理 4 指紋識(shí)別系統(tǒng)的工作模式 7第三章 指紋識(shí)別考勤系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 8 8 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 8 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì) 8 數(shù)據(jù)流程圖 10 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 12 系統(tǒng)流程圖 13 小結(jié) 15第四章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) 16 數(shù)據(jù)庫概述 16 數(shù)據(jù)流圖 16 數(shù)據(jù)需求分析 17 數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17 數(shù)據(jù)庫表的建立 18 系統(tǒng)思路 19第五章 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 20 開發(fā)平臺(tái)及系統(tǒng)配置 20 開始界面的制作 20 系統(tǒng)主要功能實(shí)現(xiàn) 21 指紋圖象采集功能的實(shí)現(xiàn) 21 指紋比對(duì)算法的功能實(shí)現(xiàn) 21 系統(tǒng)管理功能的實(shí)現(xiàn) 24 考勤結(jié)果分析功能的實(shí)現(xiàn) 32第六章 系統(tǒng)測試 36 測試的目的 36 用例測試 36 測試結(jié)果 37結(jié)　　論 38致　　謝 39參考文獻(xiàn) 4044第一章 緒 論 研制背景隨著網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展和人類物理與虛擬活動(dòng)空間的不斷擴(kuò)大，現(xiàn)代社會(huì)對(duì)于人類自身身份識(shí)別的準(zhǔn)確性、安全性與實(shí)用性提出更高要求。傳統(tǒng)的身份識(shí)別方法已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足這種要求，人類必須尋求更為安全可靠、使用方便的身份識(shí)別新途徑。生物識(shí)別技術(shù)(Biometric Identification Technology)是利用人體生物特征進(jìn)行身份認(rèn)證的一種技術(shù)。生物識(shí)別系統(tǒng)對(duì)生物特征進(jìn)行取樣，提取其唯一的特征并且轉(zhuǎn)化成數(shù)字代碼，并進(jìn)一步將這些代碼組成特征模板，人們同識(shí)別系統(tǒng)交互進(jìn)行身份認(rèn)證時(shí)，識(shí)別系統(tǒng)獲取其特征并與數(shù)據(jù)庫中的特征模板進(jìn)行比對(duì)，以確定是否匹配，從而決定接受或拒絕該人。生物識(shí)別技術(shù)認(rèn)定的是人本身，沒有什么能比這種認(rèn)證方式更安全、更方便了。此外，生物識(shí)別技術(shù)產(chǎn)品均借助于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)，很容易配合電腦和安全、監(jiān)控、管理系統(tǒng)整合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理。迄今為止，最為人們所關(guān)注、最為成熟的生物識(shí)別技術(shù)就是指紋識(shí)別。員工準(zhǔn)時(shí)出勤和公平合理的考勤管理制度影響到公司的形象、員工的士氣，進(jìn)而影響公司員工的工作效率、公司的經(jīng)濟(jì)效益。雖然能起到一定的作用，但問題也很突出：打卡費(fèi)人費(fèi)事、需要好幾個(gè)文員做統(tǒng)計(jì)和定時(shí)更換卡，而磁卡等則存在易忘帶、遺失、被盜、制作新卡等問題。隨著生物識(shí)別技術(shù)的日臻完善，市場上相繼出現(xiàn)了識(shí)別人體生物特征的設(shè)備，比如指紋、掌形、虹膜等生物識(shí)別系統(tǒng)，這些高科技的出現(xiàn)為考勤管理更添一道保障和規(guī)范管理。它應(yīng)用面廣，成熟，使用便利，至今在多個(gè)行業(yè)得到應(yīng)用。人體指紋有兩大生物特征：人人不同和終生不變，并具有隨身攜帶的便利性和不可仿冒的安全性，指紋生物識(shí)別技術(shù)正是利用這兩大特點(diǎn)進(jìn)行身份識(shí)別的，它具有快捷方便、準(zhǔn)確可靠和安全保密的優(yōu)點(diǎn)。指紋考勤系統(tǒng)是利用人體手指生物識(shí)別技術(shù)，集成考勤軟件的最先進(jìn)的考勤設(shè)備[1]。對(duì)系統(tǒng)所要求的指紋識(shí)別技術(shù)進(jìn)行了解，主要從硬件方面和軟件方面來保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。傳統(tǒng)的機(jī)械鑰匙，“口令+密碼”以及智能卡等的保護(hù)措施存在著丟失，遺忘，復(fù)制與被盜的隱患，在這種情況下指紋識(shí)別可以更好的提供用戶的需求。l 合理的采用指紋采集設(shè)備，其主要目的是使用指紋來登陸考勤管理系統(tǒng)，防止老式打卡考勤設(shè)備的找人帶打卡或找人代簽的弊端。l 制定出合理的考勤管理辦法，主要包括出差，請假，加班等考勤方案。 本文的主要工作目前利用指紋識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用系統(tǒng)常見有兩種方法，即嵌入式系統(tǒng)和連接PC的桌面應(yīng)用系統(tǒng)。其功能較為單一，應(yīng)用于完成特定的功能。本文的主要包括以下內(nèi)容：第二章介紹了指紋識(shí)別技術(shù)的原理，系統(tǒng)的分類。第四章闡述了考勤管理系統(tǒng)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)。第二章 指紋識(shí)別的基本原理 指紋識(shí)別系統(tǒng)的工作原理一般來講，自動(dòng)指紋識(shí)別算法體系大致由指紋圖像采集、指紋圖像預(yù)處理、特征提取、指紋分類和指紋比對(duì)幾個(gè)部分組成。后來出現(xiàn)的電容式和電感式的采集設(shè)備，在某些條件下可提高指紋采集的質(zhì)量，但在耐磨性和穩(wěn)定性等方面還存在一些問題。到目前為止，光學(xué)采集頭提供更加可靠的解決方案。光學(xué)技術(shù)需要一個(gè)光源從棱鏡反射到按在取像采集頭上的手指，光線照亮指紋從而采集到指紋。光線照到壓有指紋的玻璃表面，反射光線由CCD去獲得，反射光的量依賴于壓在玻璃表面指紋的脊和谷的深度和皮膚與玻璃間的油脂和水分。2） 預(yù)處理通常，指紋采集器采集到的指紋是低質(zhì)量的，存在的噪聲較多。指紋圖像預(yù)處理是自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)基礎(chǔ)，是進(jìn)行指紋特征提取和指紋識(shí)別不可缺少的重要步驟。因此可以使后續(xù)處理中提取的指紋特征更準(zhǔn)確，特征提取更迅速[2]。指紋圖像的預(yù)處理一般采用圖像增強(qiáng)、二值化和細(xì)化的方法來抽取脊的骨架。很多研究者提出了不同的預(yù)處理方法，這些方法是用局部脊方向和局部自適應(yīng)閾值來增強(qiáng)指紋圖像，但各自都有一些局限性。這些預(yù)處理預(yù)濾波方向圖方向?yàn)V波二值化細(xì)化方法通常是分別得到骨架和方向流結(jié)構(gòu)，缺乏相關(guān)性。在考慮局部特征的情況下，有學(xué)者認(rèn)為，在比對(duì)時(shí)只要13個(gè)特征點(diǎn)重合，就可以確認(rèn)是同一個(gè)指紋，對(duì)于不同的應(yīng)用情況，要求匹配的特征點(diǎn)的個(gè)數(shù)會(huì)有所不同，如：用在公安刑偵時(shí)要求匹配特征點(diǎn)的個(gè)數(shù)就要比用在指紋考勤時(shí)多。一般在自動(dòng)指紋識(shí)別技術(shù)中只使用兩種細(xì)節(jié)特征：紋線端點(diǎn)與分叉點(diǎn)。大量統(tǒng)計(jì)結(jié)果和實(shí)際應(yīng)用證明，這兩類特征點(diǎn)在指紋中出現(xiàn)的機(jī)會(huì)最多、最穩(wěn)定，而且比較容易獲取。通過算法檢測指紋中這兩類特征點(diǎn)的數(shù)量以及每個(gè)特征點(diǎn)的類型、位置和所在區(qū)域的紋線方向是特征提取的任務(wù)。指紋分類技術(shù)越完善，能夠劃分的類型越細(xì)，樣本數(shù)據(jù)庫每個(gè)類別中所包含的樣本數(shù)量就會(huì)越少，對(duì)一次識(shí)別任務(wù)來講，需要比對(duì)的次數(shù)和時(shí)間開銷就會(huì)越少。對(duì)于要求嚴(yán)格的指紋識(shí)別系統(tǒng)，僅按此分類是不夠的，還需要進(jìn)一步更加細(xì)致的分類。指紋比對(duì)主要是依靠比較兩枚指紋的局部紋線特征和相互關(guān)系來決定指紋的唯一性。細(xì)節(jié)特征的集合形成一個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，指紋比對(duì)的過程實(shí)際就是兩個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的匹配問題。6） 可靠性問題計(jì)算機(jī)處理指紋圖像時(shí)，只是涉及了指紋有限的信息，而且比對(duì)算法不是精確的匹配，因此其結(jié)果不能保證100%準(zhǔn)確。我們可以根據(jù)不同的用途來調(diào)整這兩個(gè)值，F(xiàn)