郭建衛(wèi)

（徐州生物工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 徐州 221006）

0 引 言

高校新生入學(xué)資格復(fù)查關(guān)系到學(xué)生的個人利益和國家的教育公平，也是學(xué)籍管理的重要工作。《普通高等學(xué)校學(xué)生管理規(guī)定》（教育部41號令）明確規(guī)定，新生入學(xué)必須復(fù)查本人及身份證明與錄取通知、考生檔案等是否一致。傳統(tǒng)方式的資格復(fù)查流程中，人工比對考生檔案、身份證件、錄取通知，費時費力，準(zhǔn)確率也不高，并且復(fù)查結(jié)果不能存檔，沒法輔助領(lǐng)導(dǎo)對復(fù)查結(jié)果的監(jiān)督與審查。

隨著Web技術(shù)、數(shù)據(jù)可視化、網(wǎng)絡(luò)安全等技術(shù)的不斷進(jìn)步，大量原本需要在線下完成的工作都可以遷移到線上來完成，大大提升了工作效率。同時，隨著人臉實名認(rèn)證技術(shù)越來越成熟，掃描身份證件、調(diào)取公安權(quán)威數(shù)據(jù)源人臉圖、實時獲取人臉圖片、人臉圖對比等技術(shù)應(yīng)用迅速普及，準(zhǔn)確率也得到了大幅度提升。目前，人臉識別技術(shù)廣泛應(yīng)用于金融、安防、安全生產(chǎn)等行業(yè)場景，滿足身份核驗、人臉考勤、閘機(jī)通行、互動娛樂等業(yè)務(wù)需求。

相較于傳統(tǒng)的新生入學(xué)資格復(fù)查模式，基于前后端分離的新生入學(xué)資格復(fù)查管理系統(tǒng)具有效率高、可靠性強(qiáng)、比對結(jié)果持久保存、輔助領(lǐng)導(dǎo)對復(fù)查結(jié)果的監(jiān)督與審查等優(yōu)點。

1 系統(tǒng)需求

本文結(jié)合作者所在院校的業(yè)務(wù)需求，設(shè)計了一種基于前后端分離的新生入學(xué)資格復(fù)查管理系統(tǒng)，用于新生入學(xué)資格復(fù)查工作。

1.1 用例分析

該系統(tǒng)的操作用戶分為兩種角色，即教務(wù)管理人員和入學(xué)新生，系統(tǒng)用例圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)用例

教務(wù)管理人員使用本系統(tǒng)導(dǎo)入新生的檔案照片，設(shè)置新生基本信息，管理新生數(shù)據(jù)，查看新生資格復(fù)查進(jìn)度，打印入學(xué)資格復(fù)查確認(rèn)單等。入學(xué)新生使用本系統(tǒng)通過微信小程序掃描身份證信息，采集照片并完成身份復(fù)查，生成入學(xué)資格復(fù)查確認(rèn)單并提交。

1.2 業(yè)務(wù)流程分析

本系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程

步驟1：教務(wù)管理人員通過管理客戶端錄入新生數(shù)據(jù)并導(dǎo)入新生檔案照片，存儲到遠(yuǎn)程服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中。

步驟2：入學(xué)新生通過微信小程序掃描身份證，采集照片并完成人臉檢測及識別，生成確認(rèn)單并簽字，提交復(fù)查結(jié)果到遠(yuǎn)程服務(wù)器。

步驟3：教務(wù)管理人員使用管理客戶端管理新生提交的復(fù)查結(jié)果數(shù)據(jù)，完成后期的查詢統(tǒng)計工作。

2 總體方案

2.1 系統(tǒng)設(shè)計思想

本系統(tǒng)采用前后端分離架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，前端HTML頁面通過AJAX調(diào)用后端的Restful Api接口，并使用Json數(shù)據(jù)進(jìn)行交互，系統(tǒng)部署結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)部署結(jié)構(gòu)

前后端分離的框架模式下，前后端各負(fù)其責(zé)，前端實現(xiàn)頁面交互和數(shù)據(jù)展示，后端負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)處理與數(shù)據(jù)持久化等，并且后端程序代碼，不用修改就可以用于PC機(jī)、手機(jī)、平板等多種客戶端。該模式前后端不互相依賴，開發(fā)效率更高，系統(tǒng)訪問速度更快，既能提升用戶體驗，也能降低系統(tǒng)的維護(hù)成本。

2.2 系統(tǒng)整體設(shè)計

采用前后端分離的設(shè)計方案，后端Web服務(wù)器提供后臺服務(wù)、前端手機(jī)客戶端和前端Web客戶端完成各項管理業(yè)務(wù)。系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)如圖4所示，該系統(tǒng)由3個子系統(tǒng)構(gòu)成。

圖4 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)

2.2.1 后端Web服務(wù)器子系統(tǒng)

后端Web服務(wù)器系統(tǒng)為前端應(yīng)用提供所需的API接口服務(wù)，包括前端Web客戶端基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的導(dǎo)入，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的查詢統(tǒng)計以及手機(jī)端微信小程序提供數(shù)據(jù)及接口服務(wù)。

2.2.2 前端Web客戶端子系統(tǒng)

前端Web客戶端子系統(tǒng)實現(xiàn)新生入學(xué)資格復(fù)查相關(guān)的管理工作，包括新生信息管理，新生高考采集照片的上傳，復(fù)查結(jié)果的查詢統(tǒng)計以及打印功能。

2.2.3 前端手機(jī)客戶端子系統(tǒng)

通過手機(jī)端微信小程序，采集考生的身份證件信息和人臉頭像信息，提取人臉特征并完成比對，并將比對結(jié)果上傳到后端Web服務(wù)器子系統(tǒng)。

2.3 身份證件掃描及人臉識別核心組件

本文使用百度卡證文字識別及百度人臉實名認(rèn)證來完成身份復(fù)查比對等任務(wù)，在考生掃描身份證件時完成考生基本信息的比對，在進(jìn)行身份核驗時，基于姓名和身份證號，調(diào)取公安權(quán)威數(shù)據(jù)源人臉圖以及高考采集的考生照片，將手機(jī)攝像頭獲取的人臉圖片逐一比對，以此判斷是否為同一人，從而完成身份核驗。新生身份核驗復(fù)查的整體過程如圖5所示。

圖5 新生身份復(fù)查過程

在開發(fā)過程中，主要使用百度提供的卡證文字識別以及人臉檢測、人臉特征提取以及人臉實名認(rèn)證接口：

（1）身份證信息采集接口，支持對二代居民身份證正反面所有8個字段進(jìn)行結(jié)構(gòu)化識別，包括姓名、性別、民族、出生日期、住址、身份證號、簽發(fā)機(jī)關(guān)、有效期限，同時支持身份證正面頭像檢測，并返回頭像切片的base64編碼及位置信息。實現(xiàn)代碼為：

（2）卡證文字識別接口，用戶向服務(wù)請求識別身份證，身份證識別包括正面和背面。實現(xiàn)代碼為：

（3）人臉檢測接口，負(fù)責(zé)檢測圖片中的人臉并標(biāo)記出位置信息。實現(xiàn)代碼為：

（4）人臉實名認(rèn)證接口主要用于驗證采集的生活照與公安身份證小圖以及高考采集照片是否為同一人，有正常分?jǐn)?shù)時為[0～1]，推薦閾值0.8，超過即判斷為同一人。實現(xiàn)代碼為：

3 系統(tǒng)設(shè)計

3.1 后端系統(tǒng)設(shè)計

后端系統(tǒng)設(shè)計采用SpringBoot+Spring+Mybatis的框架模式。其中，MyBatis實現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問層；Spring管理核心業(yè)務(wù)組件，提供各類核心服務(wù)；Spring Boot用于快速搭建開發(fā)環(huán)境。請求數(shù)據(jù)和響應(yīng)數(shù)據(jù)都以Json格式數(shù)據(jù)呈現(xiàn)。以學(xué)生信息管理功能為例，系統(tǒng)訪問接口設(shè)計如表1所示。

表1 學(xué)生信息管理API

https://www.***.net/v1.0/pri/students/list GET 學(xué)生信息列表https://www.***.net/v1.0/pri/students/id PUT 學(xué)生信息更新https://www.***.net/v1.0/pri/students/id DELETE學(xué)生信息刪除

3.2 前端Web客戶端設(shè)計

Web客戶端系統(tǒng)基于VUE框架設(shè)計開發(fā)，通過Axios組件與后端服務(wù)通信，核心工作在于管理新生入學(xué)信息以及身份復(fù)查確認(rèn)信息。前端用戶界面的構(gòu)建，使用流行的Vue.js前端框架，對路由管理采用Vue-router插件和組件庫Element-UI，Vuex提供狀態(tài)管理功能，通過Axios實現(xiàn)前后端數(shù)據(jù)交互。

3.3 手機(jī)端微信小程序設(shè)計

微信小程序主要完成新生身份證件掃描，獲取學(xué)生的高考錄取信息及高考檔案照片信息，通過手機(jī)攝像頭獲取人臉圖片，通過百度人臉檢測接口進(jìn)行人臉檢測和特征提取，通過personVerify服務(wù)請求組件調(diào)用百度云端服務(wù)接口，完成新生入學(xué)信息復(fù)查，并由考生簽字確認(rèn)上傳到后端服務(wù)器。

4 測試分析

4.1 后端測試

使用PostMan接口調(diào)試工具完成接口的功能測試，以查詢用戶列表接口測試為例，如圖6所示。使用Jmeter對用戶的響應(yīng)時間及吞吐量進(jìn)行壓力測試，系統(tǒng)均達(dá)到預(yù)期指標(biāo)。

圖6 查詢用戶列表接口測試圖

4.2 業(yè)務(wù)流程測試

通過對Web客戶端及微信小程序的業(yè)務(wù)流程測試，特別是通過掃描入學(xué)新生身份證件，并匹配到庫中的學(xué)生信息，手機(jī)攝像頭獲取人臉圖片，并與新生的身份證照片、高考采集照片比對，完成新生入學(xué)身份復(fù)查工作并生成復(fù)查報告。具體業(yè)務(wù)流程測試如圖7所示。經(jīng)測試平均準(zhǔn)確率及平均識別速度均達(dá)到預(yù)期。

圖7 業(yè)務(wù)流程測試圖

5 結(jié) 論

本文設(shè)計開發(fā)了一種基于前后端分離的新生入學(xué)資格復(fù)查管理系統(tǒng)，以百度證件掃描及人臉檢測與識別SDK為基礎(chǔ)，實現(xiàn)了入學(xué)新生的資格復(fù)查功能?；谇昂蠖朔蛛x的新生入學(xué)資格復(fù)查管理系統(tǒng)較好地完成了新生入學(xué)復(fù)查的業(yè)務(wù)流程，識別準(zhǔn)確率和效率都優(yōu)于傳統(tǒng)的人工身份核驗方法。