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(xiàn)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(tài)和筆跡等[1]，具有唯一性、穩(wěn)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(wǎng)膜識別、手形識別、筆跡識別、語音識別和DNA基因識別等?，F(xiàn)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(chǎn)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(fā)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(fā)育過程中受環(huán)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(xiàn)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(chǎn)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(shù)據(jù)庫中，形成指紋特征識別數(shù)據(jù)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(xiàn)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(shù)據(jù)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(tǒng)直接進入指紋數(shù)據(jù)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(tǒng)從學生數(shù)量和經(jīng)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(tǒng)設計

從實際工作的需求考慮，本系統(tǒng)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(tǒng)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?zhèn)蔚墓δ??？紕展芾砟K主要實現(xiàn)考試編排和監(jiān)考教師編排功能。系統(tǒng)管理模塊實現(xiàn)操作員對用戶的管理和數(shù)據(jù)的維護。系統(tǒng)的功能模塊如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)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(shù)據(jù)庫。當考試開始，考生進入考場時，通過現(xiàn)場采集到的指紋信息與之前存放在指紋數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)信息進行對比，從而驗證該考生的身份的真實性?，F(xiàn)場設置指紋采集的次數(shù)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(tǒng)的人工核對考生紙質(zhì)證件確定考生身份真實性的過程，減輕了監(jiān)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(xiàn)象的出現(xiàn)。

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(jiān)考教師名單及考試教室等基礎數(shù)據(jù)的輸入，在該模塊主要實現(xiàn)創(chuàng)建考試任務、考試編排、分配監(jiān)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(xiàn)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(jiān)考教師沖突性，提高了工作的效率和準確性。

3.3 系統(tǒng)管理模塊

此模塊主要是完成系統(tǒng)數(shù)據(jù)維護，數(shù)據(jù)庫管理和用戶權限管理工作。系統(tǒng)管理主要涉及操作員管理、數(shù)據(jù)庫管理和系統(tǒng)基礎參數(shù)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(tǒng)的管理員，并為其分配操作的權限。數(shù)據(jù)庫管理主要是進行數(shù)據(jù)的備份、恢復和初始化，確保數(shù)據(jù)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(yè)中的青睞。在國家對高等教育工作的重視和大力扶持的環(huán)境下，研發(fā)帶有指紋識別技術考務系統(tǒng)已是大勢所趨。本系統(tǒng)采用指紋識別技術驗證考生身份的真?zhèn)?，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(xiàn)信息化、現(xiàn)代化、智能化的模式，提升辦學質(zhì)量。