PAGE摘要指紋識別技術具有唯一性、終生不變性、非侵害性的特征，成為目前應用最廣泛的生物識別技術，同時，它也是一種相對準確率最高，且最易被用戶接受的身份認證方案。本文提出了一種基于指紋識別的企業員工考勤系統的設計方案。該系統利用指紋識別技術,能夠徹底解決代打卡的問題,保證考勤數據的真實性;另外,該系統所實現的指紋考勤,便于管理者實時監控員工在崗狀況和及時獲得考勤統計信息。近年來，國內外學者對自動指紋識別技術進行了深入和廣泛的研究，取得了較大的進展人事考勤制度是公司管理制度的重要組成部分。隨著生物識別技術的日臻完善，市場上相繼出現了識別人體生物特征的設備，比如指紋、掌形、虹膜等生物識別系統，這些高科技的出現為考勤管理更添一道保障和規范管理。綜觀所有生物識別考勤系統，性價比最高的還是指紋考勤系統。它應用面廣，成熟，使用便利，至今在多個行業得到應用。本文章主要概述了基于指紋識別的考勤管理系統。分析了當前的形式和發展，探究指紋識別的原理，介紹了指紋識別考勤系統的設計和數據庫設計，系統各功能實現。關鍵詞:指紋識別、考勤、分布式、自動指紋識別技術、生物識別技術AbstractFingerprintidentificationtechnologyhasuniqueness,permanence,non-invasivecharacteristics,hasbecomethemostwidelyusedbiometricidentificationtechnology,atthesametime,itisalsoarelativelyaccuraterateishighest,identityauthenticationschemeandthemosteasilyacceptedbyusers.Thispaperpresentsadesignschemeofemployeeattendancesystembasedonfingerprintidentificationoftheenterprise.Thesystemusingthefingerprintidentificationtechnology,whichcancompletelysolvetheproblemofgenerationtime,guaranteetheauthenticityofattendancedata;inaddition,fingerprintattendancecheckingtheimplementationofthesystem,easytomanagementandreal-timemonitoringofon-jobandgetrelevantstatisticalinformationintime.Inrecentyears,thedomesticandforeignscholarshaveconductedin-depthandextensiveresearchontheautomaticfingerprintrecognitiontechnology,greatprogresshasbeenmadeinpersonneltimeandattendancesystemisanimportantpartofthemanagementsystemofthecompany.Withthedevelopmentofbiologicalrecognitiontechnologyisimprovingdaily,themarketemergedequipmentidentificationhumanbodybiologicalfeatures,suchasfingerprint,palmprint,irisbiometricsystems,thesehigh-techappearanceastheattendancemanagementmoresecurityandmanagement.Inallthebiologicalrecognitionattendancesystem,thehighestpriceorfingerprintattendancesystem.Itwideapplication,mature,convenientuse,hasbeenappliedinmanyindustries.Thisarticleprovidesanoverviewofattendancemanagementsystembasedonfingerprintidentification.Analysisoftheformanddevelopmentofthecurrent,principleoffingerprintidentification,introducesdesignanddatabasedesignofattendancefingerprintidentificationsystem,systemfunctionrealization.Keywords:fingerprintidentification,attendance,distributed,automatedfingerprintidentificationtechnology,biometricidentificationtechnology目錄1.緒論………………………11.1選題背景…………………………11.2課題研究的主要內容……………12.指紋識別的基本原理……………………22.1指紋識別系統的工作原理………………………22.2指紋識別系統的工作模式………………………43.指紋識別考勤系統的設計………………63.1系統功能需求……………………63.1.1系統體系結構……………63.1.2系統功能模塊設計………………………63.2數據流程…………………………83.3系統結構圖………………………104.數據庫設計………………114.1數據庫概述………………………114.2數據流圖…………………………114.3需求分析…………………………124.4數據庫邏輯結構設計……………124.5數據庫表建立……………………134.6系統思路…………………………135.系統功能實現……………145.1開發平臺及系統設置……………145.2開始界面的制作…………………145.3系統主要功能實現………………145.3.1指紋圖像采集功能的實現………………145.3.2指紋對比算法的功能實現………………155.3.3系統管理功能的實現……………………176.總結………………………24致謝…………………………25參考文獻……………………261.緒論1.1選題背景和意義隨著網絡與通信技術的飛速發展和人類物理與虛擬活動空間的不斷擴大，現代社會對于人類自身身份識別的準確性、安全性與實用性提出更高要求。傳統的身份識別方法已經遠遠不能滿足這種要求，人類必須尋求更為安全可靠、使用方便的身份識別新途徑。于是，生物識別技術悄然興起，并應運而生為一種新的身份識別技術。生物識別技術(BiometricIdentificationTechnology)是利用人體生物特征進行身份認證的一種技術。生物特征是唯一的(與他人不同)，可以測量或可自動識別和驗證的生理特性或行為方式，分為生理特征和行為特征。生物識別系統對生物特征進行取樣，提取其唯一的特征并且轉化成數字代碼，并進一步將這些代碼組成特征模板，人們同識別系統交互進行身份認證時，識別系統獲取其特征并與數據庫中的特征模板進行比對，以確定是否匹配，從而決定接受或拒絕該人。生物識別技術是目前最為方便與安全的識別技術，它不需要記住復雜的密碼，也不需隨身攜帶鑰匙、智能卡之類的東西。生物識別技術認定的是人本身，沒有什么能比這種認證方式更安全、更方便了。由于每個人的生物特征具有與其他人不同的唯一性和在一定時期內不變的穩定性，不易偽造和假冒，所以利用生物識別技術進行身份認定，安全、可靠、準確。此外，生物識別技術產品均借助于現代計算機技術實現，很容易配合電腦和安全、監控、管理系統整合，實現自動化管理。1.2課題研究的主要內容本文的研究任務是設計基于指紋識別的考勤管理系統，并通過系統的具體實現，討論應用系統的開發，并對系統的安全性和穩定性進行分析。對系統所要求的指紋識別技術進行了解，主要從硬件方面和軟件方面來保證系統安全穩定的運行。指紋識別技術應用最早，也最為成熟，價格成本低廉。傳統的機械鑰匙，“口令+密碼”以及智能卡等的保護措施存在著丟失，遺忘，復制與被盜的隱患，在這種情況下指紋識別可以更好的提供用戶的需求。確定系統設計的總體方案，合理的采用指紋采集設備，建立數據庫，制定出合理的考勤管理辦法。合理的采用指紋采集設備，其主要目的是使用指紋來登陸考勤管理系統，防止老式打卡考勤設備的找人帶打卡或找人代簽的弊端。建立數據庫，根據考勤管理系統的需求，建立完善的數據庫。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。使得考勤細節劃分明確。2.指紋識別的基本原理2.1指紋識別系統的工作原理一般來講，自動指紋識別算法體系大致由指紋圖像采集、指紋圖像預處理、特征提取、指紋分類和指紋比對幾個部分組成。如圖2-1所示：指紋圖像輸入指紋圖像輸入預處理特征提取特征比對結果輸出圖2-1指紋識別系統框圖指紋圖像采集較早出現的活體指紋采集設備是光電式的，現在仍為大多數自動指紋識別系統所使用。后來出現的電容式和電感式的采集設備，在某些條件下可提高指紋采集的質量，但在耐磨性和穩定性等方面還存在一些問題。對干、濕、臟的指頭或磨損嚴重的指紋均能可靠、正確的進行采集和盡量減少采集時的變形是指紋采集技術需要解決的主要問題。到目前為止，光學采集頭提供更加可靠的解決方案。通過改進原來的光學取像技術，新一代的光學指紋采集器更是以無可挑剔的性能與相對非常低的價格使電容方案相形見絀。光學技術需要一個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。光學取像設備依據的是光的全反射原理(FTIR)。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。光線經玻璃射到谷的地方后在玻璃與空氣的界面發生全反射，光線被反射到CCD，而射向脊的光線不發生全反射，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。2）預處理通常，指紋采集器采集到的指紋是低質量的，存在的噪聲較多。通過預處理，將采集到的指紋灰度圖像通過預濾波、方向圖計算、基于方向圖的濾波、二值化、細化等操作轉化為單像素寬的脊線線條二值圖像，基于此二值圖像對指紋的中心參考點以及細節特征點特征等進行提取。指紋圖像預處理是自動指紋識別系統基礎，是進行指紋特征提取和指紋識別不可缺少的重要步驟。好的預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，更準確地反映被提取指紋的特征。因此可以使后續處理中提取的指紋特征更準確，特征提取更迅速。指紋圖像預處理的一般過程如圖2-2所示。指紋圖像的預處理一般采用圖像增強、二值化和細化的方法來抽取脊的骨架。這類方法受指紋圖像質量的影響比較大，難以得到令人滿意的結果。很多研究者提出了不同的預處理方法，這些方法是用局部脊方向和局部自適應閾值來增強指紋圖像，但各自都有一些局限性。例如，用分塊的方法實現局部自適應閾值并得到該塊內的脊方向。這些方法通常是分別得到骨架和方向流結構，缺乏相關性。預處理預處理預濾波方向圖方向濾波二值化細化圖2-2預處理框圖3）特征提取指紋的特征點分為全局特征和和局部特征。在考慮局部特征的情況下，有學者認為，在比對時只要13個特征點重合，就可以確認是同一個指紋，對于不同的應用情況，要求匹配的特征點的個數會有所不同，如：用在公安刑偵時要求匹配特征點的個數就要比用在指紋考勤時多。指紋的細節特征可以有150種之多，但這些特征出現的概率并不相等，很多特征是極其罕見的。一般在自動指紋識別技術中只使用兩種細節特征：紋線端點與分叉點。紋線端點指的是紋線突然結束的位置，而紋線分叉點則是紋線突然一分為二的位置。大量統計結果和實際應用證明，這兩類特征點在指紋中出現的機會最多、最穩定，而且比較容易獲取。更重要的是，使用這兩類特征點足以描述指紋的唯一性。通過算法檢測指紋中這兩類特征點的數量以及每個特征點的類型、位置和所在區域的紋線方向是特征提取的任務。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。指紋分類技術越完善，能夠劃分的類型越細，樣本數據庫每個類別中所包含的樣本數量就會越少，對一次識別任務來講，需要比對的次數和時間開銷就會越少。在大部分研究中，指紋一般分為五類：漩渦型、左環型、右環型、拱型、尖拱型。對于要求嚴格的指紋識別系統，僅按此分類是不夠的，還需要進一步更加細致的分類。5）指紋比對指紋比對指的是通過對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手指。指紋比對主要是依靠比較兩枚指紋的局部紋線特征和相互關系來決定指紋的唯一性。指紋的局部紋線特征和相互關系通過細節特征點的數量、位置和所在區域的紋線方向等參數來度量。細節特征的集合形成一個拓撲結構，指紋比對的過程實際就是兩個拓撲結構的匹配問題。由于采集過程中的變形、特征點定位的偏差、真正特征點的缺失和偽特征點的存在等問題，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，指紋比對的過程必然是一個模糊匹配問題。6）可靠性問題計算機處理指紋圖像時，只是涉及了指紋有限的信息，而且比對算法不是精確的匹配，因此其結果不能保證100%準確。指紋識別系統的重要衡量標志是識別率，它主要由兩部分組成：拒判率和誤判率。我們可以根據不同的用途來調整這兩個值，FRR和FAR是成反比的，可以用1~1.0的數或百分比來表示。盡管指紋識別系統存在可靠性問題，但其安全性也比相同可靠性級別的“用戶ID十密碼”方案的安全性高得多。例如采用四位數字密碼的系統，不安全概率為0.01%，如果同采用誤判率為0.01%指紋識別系統相比，由于不誠實的人可以在一段時間內試用所有可能的密碼，因此四位數密碼并不安全，但是他絕對不可能找到一千個人去為他把所有的手指(十個手指)都試一遍。正因為如此，權威機構認為在應用中1%的誤判率就可以接受。FRR實際上也是系統易用性的重要指標。由于FRR和FAR是相互矛盾的，這就使得在實際應用系統的設計中，要權衡易用性和安全性。一個有效的辦法是比對兩個或更多的指紋，從而在不損失易用性的同時，最大限度地提高了系統的安全性。2.2指紋識別系統的工作模式自動指紋識別系統的工作模式可以分為兩類：驗證模式和辨識模式。驗證就是通過把一個現場采集到的指紋與一個已經登記的指紋進行一對一的比對，來確認身份的過程。作為驗證的前提條件，員工的指紋必須在指紋庫中已經注冊。指紋以一定的壓縮格式存儲，并與其姓名或其標識聯系起來。隨后在比對現場，先驗證其標識，然后，利用系統的指紋與現場的指紋比對來證明其標識是否是合法的。所以指紋考勤系統屬于驗證。驗證過程如圖2-3所示：指紋庫指紋庫⑴6用戶指紋值值比對⑵⑶⑷⑸⑹用戶ID登記圖2-3指紋驗證過程辨識則是把現場采集到的指紋同指紋數據庫中的指紋逐一對比，從中找出與現場指紋相匹配的指紋，這也叫“一對多匹配”。辨識過程如圖2-4所示：用戶ID用戶ID比對指紋庫指值用戶指紋指值用戶ID⑴6⑵⑶⑷⑸⑹登記圖2-4指紋辨識過程3.指紋識別考勤系統的設計3.1系統功能需求3.1.1系統設計原則本文所設計的指紋識別考勤系統依托于指紋采集器和個人計算機實現對員工的考勤管理。本系統嚴格的按照考勤的規則和安全性來設計的，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。在設計上基本遵循了以下幾點：可靠性：可靠性是整個應用系統的基礎。主要從應用軟件的穩定可靠和所選設備的可靠穩定兩方面來保證的。綜合性：系統基于員工的基本信息管理，考勤方案等。主要完成采集并登記員工的指紋數據，在考勤時驗證指紋身份，就可查詢到員工當日的上下班時間以及一些基本信息，可以和以前的考勤管理系統在一定程度上融合為一體。先進性：系統采用先進的活體指紋技術，只要第一次指紋采集的正確性。就能保證在考勤過程中的數據與人的一致，從而克服了以往考勤系統對身份驗證的不足，造成企業不必要的損失。這也保證了本系統在整個考勤環節中具有先進性。3.1.2系統功能模塊設計基于指紋識別的考勤系統是先將員工的指紋先記錄存儲到指紋數據庫中，員工在簽到時系統會自行驗證。核實當前員工的身份，之后實行當日的考勤方案。經后臺管理員核實，最終顯示考勤結果。指紋圖像采集模塊主要是職員進行簽到時，指紋采集器對職員的指紋進行預處理，特征提取。員工上下班進行指紋登陸的數據可以作為原始考勤數據的來源，指紋采集器采集到指紋圖像后,才能被計算機進行識別、處理。指紋圖像的質量會直接影響到識別的精度以及指紋識別系統的處理速度,因此指紋采集技術是指紋識別系統的關鍵技術之一。指紋的表面積相對較小,日常生活中手指常常會受到磨損,所以獲得優質的指紋細節圖像是一項十分復雜的工作。指紋比對算法模塊主要對提取到的指紋特征與指紋數據庫的指紋進行辯識和驗證兩種不同的比對算法。進而核實身份。管理模塊是供指紋管理員使用，用于設置用戶信息，設置考勤參數，處理特殊考勤，備份考勤數據等。該模塊允許系統管理員進行系統設置。系統設置包括每次刷卡的有效時間段設置，遲到、早退、曠工的時間設置等。該模塊可以根據公司實際情況設置作息時間、定義遲到、早退、出入等考勤規則。提供多種考勤管理功能系統提供了考勤管理功能。結果統計模塊是用戶統計考勤數據，如按月統計職員出勤情況。統計系統將各考勤機采集到的信息進行過濾處理，只保留每天考勤記錄，然后按員工姓名、部門、日期或其他分類方式進行統計。所以軟件功能模塊設計如圖3-1所示：指紋識別考勤系統指紋識別考勤系統人員基本信息管理排班管理指紋圖像采集及對比算法考勤管理統計結果顯示圖3-1軟件總體結構圖員工成功登錄指紋并進入考勤系統主界面中，考勤系統主界面有5個按鍵，分別是員工基本信息管理，排班管理，考勤，出勤情況統計，出勤情況詳情。管理員分別使用5個不同的按鍵，便有5個不同的功能。員工基本信息管理：管理員通過此鍵對員工的基本信息進行設置，包括：工號、姓名、性別、指紋輸入保存。排班管理：管理員使用此按鍵后會出現上下班時間設置對話框，在這個對話框中管理員可以對一天上午，中午，下午的工作時間進行修改。已經修改的時間保存起來，下次系統將調用設置的上下班時間。考勤：管理員通過日期對員工進行上下班簽到，可以選擇指紋簽到和人工簽到。出勤情況統計：管理員使用此按鍵后會出現考勤統計的對話框，管理員可以對“考勤統計”頁面進行編輯，編輯完成后將數據保存到數據庫中。出勤情況詳情：考勤管理系統的系統管理員使用此按鍵后會出現考勤統計的對話框，管理員可以對“詳情”頁面編輯，編輯完成后將數據保存到數據庫中。各模塊的功能實現，如圖3-2所示：登錄考勤系統登錄考勤系統考勤管理軟件界面按下“員工基本信息管理”按鈕按下“排班管理”按鈕按下”考勤”按鈕按下“出勤情況統計”按鈕按下“出勤情況詳情”按鈕對員工的工號、姓名、性別、指紋進行設置保存對員工的上班日期、上班時間、下班時間設置選擇指紋簽到，上班或下班簽到通過部門或姓名查詢，選擇起始和結束日期，點擊“統計”通過部門或姓名查詢，選擇起始和結束日期，點擊“詳細”圖3-2系統功能實現圖3.2數據流圖職員出勤的原始記錄來源于指紋識別考勤系統，并且以固定的格式保存在數據庫中，本文所說的指紋識別考勤管理系統的主要任務是如何處理這些數據。為了用計算機對信息進行控制和管理，還必須進一步的設計出數據流程圖。在對基于指紋識別考勤系統深入了解之后，我認為所做的數據流程圖是切實可行的，同時更便于計算機管理及提供更多的輔助決策，以滿足不同人的需求。考勤系統開始運行，首先系統初始化，包括考勤時間，員工信息等系統模塊一并初始。同時指紋采集器開始工作，如果沒有員工進行指紋登錄，則系統等待；員工使用指紋進行登錄后，系統開始調用數據庫中的指紋與該員工的指紋進行比對，經過比對后，如果該員工的指紋在數據庫中存在，則系統顯示登錄成功，并顯示員工信息，這時需要員工對自己的信息進行確認，系統對此時的信息進行記錄，此時完成一個員工指紋登錄的過程。如果在比對過程中，數據庫中沒有該員工的指紋信息，則系統需要管理員將這個新的指紋添加到數據庫中。管理員在添加新指紋的時候需要輸入管理員密碼對管理員身份進行核實。密碼正確則可以添加當前指紋進入到指紋數據庫中。所有員工登錄完成后，則退出該系統。如圖3-3所示：退出系統退出系統下個員工進行輸入指紋添加信息輸入管理員密碼開始系統初始化指紋采集器員工輸入指紋比對顯示員工信息員工確認輸出出錯信息新指紋添加進數據庫中記錄信息 否是 不存在 存在 是圖3-3指紋識別系統流程圖3.3小結在本章節中，介紹了指紋考勤系統的總體設計，整個系統由硬件部分和軟件部分組成。其中，硬件部分主要由通用的計算機，指紋采集器等組成；軟件部分由前臺系統和后臺管理系統兩大部分。其中前臺系統包含指紋登記及指紋簽到兩大子系統；后臺管理系統包含考勤管理，人事管理兩大子系統。綜上，主要過程為本軟件對質問采集器采集的指指紋圖象進行分析處理，為考勤和認識管理提供依據。本系統的系統功能主要為員工通過指紋來登陸該考勤管理系統。上班時間的設定。上下班時間的相對固定，可保存在客戶端的設置文件中。員工出入單位的情況記錄。出入情況主要由考勤系統來記錄，但是需要設置人工添加的功能，已備特殊情況的處理，請假，加班和出差情況的記錄，每個月底進行整個月的出勤情況統計。4.數據庫設計4.1數據庫概述隨著數據庫應用技術的發展，越來越多的軟件開發人員和愛好者希望了解并掌握管理，開發數據庫應用程序的方法。SQLserver是微軟公司推出的數據庫管理系統，是當前非常流行的數據庫管理系統之一，擁有較大的市場占有率和廣泛的用戶群體。SQLserver提供了很多使用的管理和開發工具，使用它們可以方便的對數據庫精心管理和維護。本文所說的指紋識別考勤系統采用SQLserver作為數據庫開發工具，在系統中與數據庫交互的部分均采用標準的SQL語言，這樣可以提供系統的通用性，從而使后臺數據庫可以采用多種數據庫系統，可以根據用戶自己的需求來進行選擇。之所以在這里使用SQLserver作為數據庫系統，以為在后期的使用中指紋會越來越多，所以對數據庫的要求也越高。設計數據庫時，應先確定需要什么樣的表，各表中都有哪些數據以及各個表的存取權限等等。在創建和操作表的過程中，將對表進行更為細致的設計。4.2數據流圖出勤的原始記錄主要來源于考勤機，并且以固定格式保存在數據庫中。基于指紋識別考勤管理系統的任務是如何處理這些數據。系統的數據流圖如圖4-1所示：員工記錄出勤時間員工記錄出勤時間出勤記錄考勤管理員上下班各種統計信息員工考察統計表管理人員圖4-1數據流圖在本指紋考勤管理系統中，員工上下班依據指紋來識別每個員工的身份，登陸成功后，系統會記錄當時員工的出勤時間，并保存出勤記錄數據信息；當員工有請假出差時必須通過經理審批，經理審批通過后，考勤管理員將該員工的出差請假信息保存，另外考勤管理員也可以設置上下班的時間安排。以上各種信息經過管理員的統計導出月度員工考勤統計表。4.3數據需求分析根據數據流圖，可以列出以下數據項和數據結構：出勤記錄：記錄號，員工、出入情況和出入時間月度考勤統計：記錄號、員工姓名、年月、累計正常工作時間、累計遲到次數、早退次數和曠工次數人員信息：記錄號、員工指紋、密碼、權限、姓名、部門和當前狀態等部門設置：部門編號、名稱等4.4數據庫邏輯結構設計進行數據庫設計的首要任務是考慮信息需求，也就是數據庫要存入什么樣的數據。當然，創建數據庫并非僅僅的為了存儲數據，更主要的目的是從中提取有用信息。所以除了考慮數據庫存儲什么數據外，還應該考慮數據的存儲方式，目的，用途以及性能要求。如圖4-2所示：員工員工員工工號員工姓名1：N上班實到時間1：N上班實到時間實走時間班實到時間應到時間日期員工性別員工部門員工指紋4.5數據庫表的建立表是數據庫中存儲數據的基本對象，它是由行和列組成，是一個二維結構的表，每行數據稱為一條記錄，每列數據稱為一個字段。表是包含數據庫中所有數據的數據庫對象。表定義為列的集合，與電子表格相似，數據在表中是按行和列的格式組織排列的。每行代表唯一的一條記錄，而每列代表記錄中的一個域。在本系統中需要在數據庫中創建表以便保存考勤信息數據。創建一個表的最有效的方法是將表中所需的信息一次定義完成，包括數據約束和附加成分。也可以先創建一個基礎表，想其中添加一寫數據并使用一段時間。這種方法可以在添加各種約束，索引，默認設置，規則和其他對象形成最終設計之前，發現哪些事物最常用，那些數據經常輸入。最好在創建表及其對象時預先將設計寫在紙上。設計時應注意：表所包含的數據的類型；表的各列及每一列的數據類型；哪些列允許空值得；是否要使用以及何時使用約束，默認設置或規則；所需索引的類型，那里需要索引，哪些列是主鍵，哪些是外鍵。部門表：包括部門編號，部門名稱，部門經理，描述。出差記錄表：員工ID，員工信息，出差開始時間，出差結束時間，描述。正常上下班時間表：員工ID，員工信息，上班時間，下班時間，原因。加班表：員工ID，員工信息，工作時間，工作日期。員工信息表：員工指紋，員工ID，員工姓名，權限等級，性別，出生日期，部門，工作，受教育程度，家庭住址，專業，電話號碼，電子郵件地址，備注。考勤統計表：員工ID，年月，員工信息，工作小時，超出小時，上班天數，遲到時間，早退時間，曠工時間。4.6系統思路整個系統模塊可根據功能劃分為2類，考勤和管理。因為用戶簽到和和管理在功能上是相對獨立的，用戶在使用時一般不會一起使用。可以將考勤模塊和管理模塊分裝成2個獨立的應用程序，這樣管理和考勤就能分開運行，同時就能十分輕松的完成考勤和管理工作了。新型的指紋識別考勤系統在考勤的速度和準確性上能較好的滿足普通單位的考勤要求。同時因為不需要記憶輸入密碼，還可避免攜帶卡片而帶來的麻煩，用戶因該對新型的指紋考勤系統接受程度更快于傳統的考勤系統。設計數據庫中的表時首先要為每列指派數據類型。數據類型定義了各列所允許的數據值，若要為列指派數據類型，在SQLserver的基本數據類型，或基于這些系統數據類型創建自己定義的數據類型。因此，如果列中只含有數值，就可以將該列定義為數字數據類型。當多個表的列中要存儲同樣類型的數據，并且想確保這些列具有完全相同的數據類型，長度和為空性時，可使用用戶定義數據類型。5.系統實現5.1開發平臺及系統配置軟件：Windowsxp、VC++6.0硬件：PC計算機（CPU為因特爾酷銳i3內存為1G）指紋識別器：URU4S-U15.2開始界面的制作在設計初始界面時，我參考了許多考勤管理系統的操作界面，以下是系統登陸界面，如圖5-1所示：圖5-1登錄界面此界面為系統操作的總界面，用戶在此界面進行系統所需要的使用指紋進行登陸。登錄成功后出現的主界面由“人員基本信息”，“排班管理”，“考勤”，“出勤情況統計，“出勤情況詳情”五個功能按鈕組成。5.3系統主要功能實現5.3.1指紋圖象采集功能的實現指紋考勤系統在使用時需要注意以下幾點：1、指紋采集儀的鏡頭表面需保持清潔，不可太臟。避免粘附過多的汗漬、水跡、油污或灰塵等，出現這種情況時，請用干凈的鏡頭紙或柔布等擦拭干凈。避免故意用力按壓和旋轉擠壓，并注意不要使指甲劃傷鏡頭表面。2、在按捺指紋時，請盡量選用質量好的指紋進行注冊和識別。質量好的指紋表面無大面積的傷痕（燙傷、劃傷、刀疤等）、無大面積褪皮、褶皺少、紋線清晰等。推薦使用拇指、食指、中指，指紋質量較好，并且使用起來比較方便。3、按捺指紋時，應將手指的第一關節上的指肚（有指紋的表面）水平放置在指紋采集儀鏡頭的表面上，盡量使指紋的紋形中心與采集區域的中心重合，輕微用力，并使指紋盡可能多地貼近鏡頭，避免故意的用力扭曲，按下手指后采集區域的光線會變強，這時即可抬起手指，不可長時間的按壓。5.3.2指紋比對算法的功能實現指紋比對算法功能在指紋識別考勤系統中非常重要，指紋取像為數字圖像后才能被計算機識別，指紋圖像的質量直接影響到識別的精度以及指紋識別系統的處理速度，這樣才能更好的提高考勤的效率。在進行指紋比對之前，一定要存在指紋數據庫。建立指紋數據庫，一般要采集同一枚指紋的3～5個樣本，分別對這些樣本進行預處理和特征抽取，由特征點間的相互位置關系確定樣本圖像是否兩兩匹配，根據特征點被匹配上的次數，確定該特征點的匹配權值，從所有樣本圖像中找出權值大于給定閾值的特征點，以這些特征為模板建立指紋數據庫樣本。對于待匹配的指紋圖像，經預處理和特征提取后，形成一個坐標鏈碼記錄，根據這些特征的相互位置關系與指紋數據庫中的樣本做圖形匹配，得到最終的識別結果。指紋識別管理模塊負責建立，維護，查找指紋數據庫，為用戶提供有關質問檔案的各項基本操作，指紋數據庫用語存儲用戶的指紋檔案。在指紋比對算法方面，主要有兩個概念，驗證和辯識；驗證也就是我們所常說的1：1算法，辯識就是1：N算法。同時對指紋比對算法還有兩個重要的參數誤識率和拒真率。如圖5-2所示：指紋特征值指紋特征值用戶指紋指紋特征值指紋庫比對用戶ID圖5-2指紋比對算法過程圖驗證，驗證就是把一個現場采集到的指紋與一個己經登記的指紋進行一對一的比對，來確認身份的過程。作為驗證的前提條件，指紋必須在指紋庫中已經注冊。指紋以一定的壓縮格式存儲，并與其姓名或其標識聯系起來。隨后在比對現場，先驗證其標識，然后，利用系統的指紋與現場采集的指紋比對來證明其標識是合法的。這是應用系統中使用得較多的方法。辨識，辨識則是把現場采集到的指紋同指紋數據庫中的指紋逐一對比，從中找出與現場指紋相匹配的指紋，也叫“一對多匹配”。誤識率和拒真率由于計算機處理指紋時，只是涉及了指紋的一些有限的信息，而且比對算法并不是精確匹配，其結果也不能保證100%準確。指紋識別系統的特定應用的重要衡量標志是識別率。主要由兩部分組成，拒真率和誤識率。我們可以根據不同的用途來調整這兩個值，拒真率和誤識率是成反比的，用百分比來表達這個數。指紋比對代碼實現：voidKQINMag::bd(){ //將所有的指紋文件調入內存 CStrings; FFingerName=newCStringArray(); m_zkfp.FreeFPCacheDB(fpcHandle); fpcHandle=m_zkfp.CreateFPCacheDB(); CStringsql,t; Adoado; sql="selectIDfromStaff"; ado.Open(sql,adCmdText); while(!ado.m_pRecordset->adoEOF) { t=(TCHAR*)(_bstr_t)ado.m_pRecordset->GetFields()->GetItem((long)0)->Value; s="c:\\"+t+".tpl"; try { m_zkfp.AddRegTemplateFileToFPCacheDB(fpcHandle,FID,s); } catch(...) { ado.MoveNext(); continue; } FFingerName->Add((TCHAR*)(_bstr_t)ado.m_pRecordset->GetFields()->GetItem((long)0)->Value); FID++; ado.MoveNext(); } FMatchType=1; //StatusBar1->SimpleText="當前狀態：正在比對指紋";}//voidKQINMag::ZKFPEngX1Capture(VARIANT_BOOLActionResult,VARIANTATemplate){ if(FMatchType!=1) return; id=""; longScore,ProcessNum; intID; ID=-1; VARIANTp;CStringname; CStringnumber,mes; p=(VARIANT)m_zkfp.GetTemplate(); //進行1：N比對 Score=8; ID=m_zkfp.IdentificationInFPCacheDB(fpcHandle,p,&Score,&ProcessNum); if(ID==-1) { MessageBox("指紋對比失敗！","提示",MB_OK|MB_ICONERROR); } else { id=FFingerName->GetAt(ID); MessageBox(id+"kkkk"); }}5.3.3系統管理功能的實現員工通過指紋，登錄成功后，則進入考勤管理系統，進行考勤管理如圖5-3：圖5-3考勤管理主頁通過人員基本信息管理可以錄入員工信息如圖5-4所示：圖5-4人員基本信息管理管理員通過“增加”按鈕增加員工信息，包括員工工號、員工姓名、員工性別、指紋錄入等信息，并且保存在數據庫中。如圖5-4-1所示：圖5-4-1增加員工信息管理員通過選擇某個員工，點擊“修改”按鈕，對員工信息進行修改和保存在數據庫中。如圖5-4-2所示：圖5-4-2修改員工信息管理員通過姓名進行查找。如圖5-4-3所示：圖5-4-3查找員工信息管理員可以對考勤管理系統的排班進行設置，可以對每一個員工上下班的日期和時間進行設置。排班時間設置的界面如圖5-5所示：圖5-5上下班時間設置圖圖5-5中的“排班”實現代碼如下：BOOLPaiban::OnInitDialog(){ CDialog::OnInitDialog(); //TODO:Addextrainitializationhere m_list2_paiban.SetExtendedStyle(LVS_EX_FULLROWSELECT|LVS_EX_ONECLICKACTIVATE|LVS_EX_GRIDLINES);//設置列表的擴展風格 //m_list2_paiban.InsertColumn(0,"排班編號",LVCFMT_LEFT,130); m_list2_paiban.InsertColumn(0,"員工工號",LVCFMT_LEFT,130); m_list2_paiban.InsertColumn(1,"員工姓名",LVCFMT_LEFT,130); m_list2_paiban.InsertColumn(2,"應到時間",LVCFMT_LEFT,130); m_list2_paiban.InsertColumn(3,"應走時間",LVCFMT_LEFT,130); LoadPaiban(); returnTRUE;//returnTRUEunlessyousetthefocustoacontrol //EXCEPTION:OCXPropertyPagesshouldreturnFALSE}voidPaiban::OnCancelMode(){ CDialog::OnCancelMode(); //TODO:Addyourmessagehandlercodehere}voidPaiban::LoadPaiban(){ Adoado; introw=0; CStringsql; sql.Format("select*fromPaiban"); ado.Open(sql,adCmdText); m_list2_paiban.DeleteAllItems(); //MessageBox((char*)ado.GetRecordCount()); while(!ado.m_pRecordset->adoEOF) { m_list2_paiban.InsertItem(row,""); for(intcol=0;col<4;col++) { m_list2_paiban.SetItemText(row,col,(TCHAR*)(_bstr_t)ado.m_pRecordset->GetFields()->GetItem((long)col)->Value);} row++; ado.MoveNext(); } ado.close();}voidPaiban::OnButton1(){ //TODO:Addyourcontrolnotificationhandlercodehere WorkTimeave; ave.DoModal();}voidPaiban::OnButton2(){ //TODO:Addyourcontrolnotificationhandlercodehere LoadPaiban();}考勤修改窗口包括4項記錄修改功能，分別對應應到時間，應走時間，實到時間和實走時間。系統實現了對員工的考勤操作：主要是針對某一個員工在其需要考勤的進段進行考勤，記錄其某一個時段的考勤狀況，并對考勤操作留下來的數據進行管理。對員工的加班操作：主要是記錄某一個員工開始上班時間和結束上班時間。“考勤”的功能可以實現上下班的簽到功能，可以人工簽到也可以指紋簽到，還可以查詢某天某時段的排班情況，如圖5-6所示：圖5-6考勤圖考勤統計可以對一段時間內員工的出勤進行統計處理，通過部門或者員工姓名進行查詢，輸入起始日期和結束日期進行統計，并且保存在數據庫中。以了解員工某段時間的遲到早退曠工的情況，的如圖5-7所示：圖5-7考勤情況統計圖出勤情況詳情可以詳細的了解員工在某段時間的出勤情況，通過部門或者員工姓名進行查詢，輸入起始日期和結束日期進行統計，并且保存在數據庫中，以了解員工的應到、實到、應走和實走時間。如圖5-8所示：圖5-8考勤情況詳情6.總結指紋考勤系統根據指紋的唯一性來識別身份，本論文設計并實現了基于指紋識別的考勤管理系統。主要完成了以下幾個方面的工作：指紋比對是管理系統的關鍵技術，本論文利用已有指紋比對算法，實現了指紋比對功能模塊。在實際工作中利用指紋的唯一性，使用戶通過指紋登錄此系統，與傳統的考勤系統相比，提高了考勤的效率。本系統實現了對考勤方案進行設置，例如修改加班、請假、出差記錄、及時輸出考勤統計的報表等等。在本次設計的開發過程中還存在以下問題：指紋比對。指紋識別技術的一次性通過率比較低，往往會因此出現“拒真”的現象，需要多次檢測才能通過，需要采用新的比對算法來提高通過率。新安裝系統運行的時候頁面會出現亂碼。通過手工修改系統配置，可較好的解決了問題。考勤方案設置太少，不能夠滿足更詳細的需求，這點可以通過增加員工的屬性來細化考勤方案。通過修改數據庫設計，不僅存儲員工的指紋特征信息，還可以存儲的其他電子檔案，形成全過程的系統管理，從而提高企業的管理效率。以上幾點都是本設計以后的改進方向和研究方向。致謝四年的學習生活匆匆即逝，在即將離開學校之際，我要對那些關心過我、支持過我的人表達我深深地謝意。在完成本次學士論文的研究工作之際，我衷心的向我的導師**老師表示最誠摯的謝意！導師對論文的研究方向，研究內容，學術思想方面給予了我細心知道和嚴格要求。導師淵博的知識和開闊的思路，使我深受啟迪。并且導師嚴謹的治學態度，細致的工作作風為我樹立的良好的榜樣。**鼓勵我們說出自己見解的培養方式，增強了我邏輯表達能力，改變了我不主動與人交流的性格，使我受益終生。感謝在我大學學習生活期間給予我學習上的幫助和教導，并不斷的知道和鼓勵我對課題的研究工作。大學四年生活我最感謝我的父母，他們的支持和鼓勵是我堅實的后盾，我的每一步成長都離不開他們的無私奉獻和溫暖關懷。感謝他們對我做出的犧牲，讓他們一生幸福是我前進的最大動力，我會繼續努力。最后，感謝在百忙之中抽出時間審閱此文的各位老師。參考文獻[1].奚建榮基于局域網的指紋考勤系統的設計與實現[J].電子學報,2002,30(11):1923-1927.[2].段少雄、田捷高效指紋考勤系統的研究與實際[J].電子學報,2002,31(9):1120-1125.[3].蘇諺華VisualC++數字圖象識別技術典型案例[J].軟件學報,2003,14(6):134-138.[4].劉浩VisualC++與SQLserver數據庫應用系統開發與實例[M].北京：電子工業出版社，2004：15-45.[5].胡達基于指紋識別系統的應用開發技術[J].廣西科學報,2001,12:42-47.[6].王寶元考勤管理系統[J].計算機工程與應用,2002年,25(11):67-72.[7].黃少龍指紋取像與指紋識別[J].計算機工程與應用,2003,38(16):92-98.[8].蘇鵬改進的指紋細節特征提取算法[J].中國圖像學報,2002,7(12):89-94.基于C8051F單片機直流電動機反饋控制系統的設計與研究基于單片機的嵌入式Web服務器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現的供暖系統最佳啟停自校正（STR）調節器單片機控制的二級倒立擺系統的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協議棧的實現基于單片機的蓄電池自動監測系統基于32位嵌入式單片機系統的圖像采集與處理技術的研究基于單片機的作物營養診斷專家系統的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統研究與開發基于單片機的泵管內壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統開發基于單片機的液壓動力系統狀態監測儀開發模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數控系統的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環走絲方式研究基于單片機的機電產品控制系統開發基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內核設計及其應用研究基于單片機的遠程抄表系統的設計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統單片機系統軟件構件開發的技術研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設計和應用基于單片機的光纖光柵解調儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統的研制基于單片機的數字磁通門傳感器基于單片機的旋轉變壓器-數字轉換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調系統的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統設計Pico專用單片機核的可測性設計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現基于單片機的電液伺服控制系統用于單片機系統的MMC卡文件系統研制基于單片機的時控和計數系統性能優化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學生單片機應用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數據采集系統基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設備的數控改造基于單片機的溫度智能控制系統的設計與實現基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協議轉換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監測技術研究基于單片機的膛壁溫度報警系統設計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設計基于單片機船舶電力推進電機監測系統基于單片機網絡的振動信號的采集系統基于單片機的大容量數據存儲技術的應用研究基于單片機的疊圖機研究與教學方法實踐基于單片機嵌入式Web服務器技術的研究及實現基于AT89S52單片機的通用數據采集系統基于單片機的多道脈沖幅度分析儀研究機器人旋轉電弧傳感角焊縫跟蹤單片機控制系統基于單片機的控制系統在PLC虛擬教學實驗中的應用研究基于單片機系統的網絡通信研究與應用基于PIC16F877單片機的莫爾斯碼自動譯碼系統設計與研究基于單片機