酒店指纹识别考勤系统的设计与实现

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3.0 朱铭铭 2024-09-30 5 4 4.05MB 73 页 15积分

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摘要

酒店指纹识别考勤系统的设计与实现

摘要

随着计算机的发展及网络技术的应用，当今社会经济的不断进步，各企事业

的管理质量要求越来越来高。考勤作为企事业人事管理中很重要的一项工作，越

来越受到重视。计算机技术在日常考勤中的应用也越来越广泛和深入。指纹识别作

为现代生物技术的一个分支，国内外有许多专业人事从事这方面的研究。在这些

人的研究基础上，指纹识别的技术在考勤管理中的应用成为可能，为企事业单位

提高了效率。

本文介绍了国内外指纹识别技术的发展状况，讨论和分析了考勤业务和考勤

目标，给出了指纹识别的原理方法和识别的各个阶段的内容和注意事项。

本文重点论述了指纹考勤系统的设计与实现，包括系统的总体框架、层次结

构和设计思想，以及数据库结构的设计等等。本系统采用了三层体系结构，将客

户端 UI、业务逻辑和数据服务分离。Flash 客户端是使用 Flash Builder 作为开发工

具，基于 Flex 框架，完成客户端的简单逻辑和用户交互功能。服务端则是基于

Apache 的Web 服务器和 AMFPHP 的组合，外加 MySQL 作为后台数据库。将指纹

考勤机硬件与本考勤管理系统连接成功，已经基本实现了考勤业务相关的功能。

关键词：考勤系统，指纹识别，系统设计，Flash，PHP

Abstract

ABSTRACT

With the development of computer and network technology, Society and economy

continues progress. The enterprise increase demands to high on the quality of the

management. Attendance as a very important work in enterprises, and pay more and

more attention on it. The application of computer technology in attendance become

more extensive and deeper. Fingerprint identification is a branch of modern

biotechnology, many professional expert engaged in this area at home and abraod. They

have many research achievement. That’s why we can use the fingerprint recongnition

technology in the attendance management. It takes efficiency to us.

This article describes the development of fingerprint recognition technology at

home and abroad. The discussion analyse and research the business and target of

attandance, and describe the principle and method of fingerprint identification.

The thesis focuses on the fingerprint attendance system design and

implementation, including the overall framework of the system hierarchy and design

ideas, as well as the structure of the database design. The system uses a three-layer

architecture, the client UI, business logic and data services. Flash client is using the

IDE(integrated development environment ) Flash Builder. Use the Flex framework, to

complete the simple logic of the client and user interaction. Server is based on the

Apache Web server and AMFPHP services application framework, data server is

opensource MySQL. We success connect the hardware Fingerprint attendance machine

with the attendance management system, which has been general achieved attendance

business.

Keywords: Attandence system, Fingerprint recognition, System design, Flash, PHP

第一章 绪论
目录
摘要..................................................................................................................................I
ABSTRACT........................................................................................................................II
第一章 绪论.................................................................................................................4
1 课题研究背景......................................................................................................4
1.1 国外指纹识别技术发展现状......................................................................5
1.2 国内指纹识别技术发展现状......................................................................7
2 课题研究的意义..................................................................................................8
3 主要研究内容......................................................................................................8
4 本文内容和组织..................................................................................................9
第二章 考勤系统的需求分析...................................................................................10
1 考勤业务概述....................................................................................................10
1.1 考勤方式.....................................................................................................11
1.2 考勤管理业务..............................................................................................12
2 考勤系统目标....................................................................................................13
2.1 需求目标....................................................................................................14
2.2 功能需求....................................................................................................14
3 指纹识别............................................................................................................15
3.1 原理和方法................................................................................................16
3.2 指纹采集....................................................................................................17
3.3 图像预处理................................................................................................18
3.4 特征提取....................................................................................................19
3.5 特征数据存储............................................................................................19
3.6 特征匹配....................................................................................................19
4 本章小结............................................................................................................20
第三章 指纹识别考勤系统的设计...........................................................................21
1 软件体系结构....................................................................................................21
2 设计思想............................................................................................................24
3 系统总体框架.....................................................................................................25
3.1 总体结构....................................................................................................25
3.2 系统特点....................................................................................................29
4 系统功能设计....................................................................................................29
4.1 拓扑结构....................................................................................................31
4.2 系统模块....................................................................................................33
5.数据库设计.......................................................................................................34
5.1 数据库选择................................................................................................34
1

电子科技大学硕士学位论文
5.2 设计原则....................................................................................................35
5.3 表结构........................................................................................................36
6 安全性设计.......................................................................................................41
6.1 Web 访问安全性........................................................................................41
6.2 数据安全性................................................................................................41
7 本章小结............................................................................................................42
第四章 指纹识别考勤系统的实现...........................................................................43
1 相关技术............................................................................................................43
1.2 Flex 技术..................................................................................................43
1.3 MVC 结构....................................................................................................43
1.2 PHP 及其扩展............................................................................................44
2 客户端................................................................................................................45
2.1 层次结构......................................................................................................45
2.2 数据通信......................................................................................................47
2.3 模块化..........................................................................................................48
2.4 客户端 UI.....................................................................................................51
3 业务逻辑............................................................................................................53
3.1 登陆业务......................................................................................................53
3.2 日常考勤......................................................................................................54
3.3 信息查询......................................................................................................58
4 服务端................................................................................................................59
4.1 Web 服务....................................................................................................60
4.2 AMFPHP 及其服务......................................................................................60
4.3 PHP 与MySQL 的接口.................................................................................61
4.4 数据缓存....................................................................................................62
5 本章小结............................................................................................................64
第五章 指纹识别考勤系统的应用与测试...............................................................65
1 环境准备............................................................................................................65
2 内容与步骤........................................................................................................65
3 测试与结果........................................................................................................66
4 本章小结............................................................................................................69
第六章 结束语...........................................................................................................70
1 全文总结............................................................................................................70
2 后续计划............................................................................................................70
致谢...............................................................................................................................71
参考文献.......................................................................................................................72
2

第一章绪论

第1章绪论

1.1 课题研究背景

21 世纪是信息化时代，计算机技术、通信技术等在世界范围内得到长足的发

展，与此同时现代生物技术也迅猛发展，它们的长足发展在许多方面给不同程

度改变了人们的生产和生活方式。计算机与高性能计算机在现代生物技术发展中

发挥了巨大的推动作用。

现代生物技术是以分子遗传学为核心的现代生物科学技术，是用先进的科学

原理和工程技术手段。按照人们预先的设计，对生物材料进行加工、改造和模拟

生物及其功能，为人类生产有益的生物制品、培养优良的生物品种或提供社会服

务的新技术领域。生物识别技术是现代生物技术的一个重要的分支。

生物识别技术就是，通过计算机与光学、升序、生物传感器和生物统计学原来

等高科技手段密切结合，利用人体固有的生理特性（如指纹、眼睛红魔、脸像

等）和行为特征（如笔迹、声音、步态等）来进行个人身份的坚定。生物识别以生

物技术为基础，并以信息技术为手段，将两大高新技术交汇融合成为一体。

生物识别技术在日益走进我们的日常生活中，在我们的工作生活中得到了相

当广泛的应用。随着社会的发展，有越来越多的电子设备进入了人们的日常生活

如电脑、门禁控制系统等等，对于个人安全、身份认证技术的需求变得越来越紧

迫。我们越来越过分的依赖像智能卡、口令等保护措施在日常生活中接触并使用。

按照生物识别技术应用的广泛程度，我们大致可以分为三大类。

第一类应用时指纹识别，应用最为广泛。由于其具有终身不变性、唯一性和方

便性，几乎成为生物特征的代名词。指纹是指人的手指末端正面皮肤上凹凸不平

产生的纹线。纹线有规律的排列形成不同的纹型。纹线的起点、终点、结合点和分

叉点，称为指纹的细节特征。指纹识别即指通过比较不同指纹的细节特征来进行

鉴别。由于每个人的指纹不同，就是同一人的十指之间，指纹也有明显的区别，

因此指纹可以用于身份鉴定。

众多的用于身份验证的生物识别技术中，指纹识别技术是目前最方便、最可

靠、非侵害和价格排异的解决方案。目前来说指纹识别的技术应用最为广泛，技

电子科技大学硕士学位论文

术也相应最成熟。我们不仅在门禁、考勤系统中可以看到指纹识别技术的身影，

市场上有了更多指纹识别的应用，如笔记本电脑、手机、汽车、银行支付都可以应

用指纹识别技术。

第二类应用时人脸识别，多应用于刑侦、门禁系统。人脸识别特征指利用分析

比较人脸部视觉特征进行身份鉴别的计算机技术。人脸识别相关技术中包括人脸

图像采集、人脸定位、人脸识别预处理、身份确认以及身份查找等。实际应用中主

要有一下几个方面的应用，如公安刑侦破案（在机场或火车站安装系以抓捕在

逃案犯），门禁系统（受安全保护的地区进行人脸识别身份），摄像监视系统，

网络应用等。

第三类是其他方面，包括了经脉识别，虹膜识别，语音识别等。

我们生活中越来越多利用生物识别技术的产品，满足了我们对安全、保密的

需要，希望这项技术可以应用的越来越广，为我们提供更多、更好的安全保密服

务。

总之，生物识别技术是一种十分方便安全的识别技术，它不需要你记住身份

证和密码，也不需要随身携带各种卡片。生物测定就是你，非常安全和方便。由

于生物识别技术以人的现场参与（不可替代性）作为验证的前提和特点，而且

它基本上也不受人为的验证干扰，比传统的钥匙、磁卡、门卫等安全验证方式有

无法比拟的又是；更由于其软件、硬件设施的普及率上升、价格下降等因素，使

其在金融、司法、海关、军事以及人们日常生活的各个领域扮演越来越重要的角色

指纹识别的应用系统不仅仅涉及模式识别理论、高效指纹对比算法，还涉及

到数据库技术、网络技术、信息安全技术等，能够广泛应用于考勤管理、银行保管

箱管理、证券交易等要求身份认证的场合[1]。将指纹识别算法应用到实际中，可以

代替证件、密码、IC 卡等传统认证方式，达到更安全、更方便、更高效的鉴别身份

的目的，极具经济和社会效益，是指纹识别应用中的新趋势。

1.1.1 国外指纹识别技术发展现状

人类对指纹识别技术的研究开始于16 世纪。1684 年英国科学家Grew 发表了

首篇关于指纹识别技术文章，文章中指出指纹纹理、线脊、谷和孔状结构的对称

性等方面知识。该篇文章具有划时代的意义，从此，越来越多的科学家开始关注

指纹识别技术的研究。

早在1823 年西欧出现显微镜之后，德国学者普克尼就把指纹分为 9个类别。

第一章绪论

1877 年英国驻印度总督威廉·赫胥尔首次提出把指纹作为鉴定和识别作案分子的

手段，后来逐步得到推广应用。

1880 年10 月20 日，英国《Nature》科学杂志上发表了福尔茨的论文《识别犯

罪的第一步》中指出：“每一个人的指纹没有一个是相同的，而且又是终身不变

的”，这篇论文是全世界最早提出的指纹理论学说。

进入 20 世纪后，随着计算机的高速发展，利用计算机对图像进行处理和模

式识别已经成为可能。 1963 年美国首先开展了计算机指纹自动识别系统

(Computer Automated Fingerprint Identification System, CAFIS)的研究。在美、英、

日、法等发达国家的警察局，已经用计算机管理了数千万人的指纹档案。并建立

了以自动指纹识别系统为核心的指纹信息管理系统，使指纹信息的应用达到了

一个新的阶段。

1975 年日本开始了这方面的工作。目前，国外许多大公司有专门的机构从事

指纹识别技术研究、开发、应用，包括 IBM、Intel、Microsoft 等[2]。

首先，生物识别市场厂商、经销集成商以及原件供应商数量等最多的时候大

约在，1999 年至2001 年，在那个时期，国外厂商就有近400 加，主要集中在北

美和欧洲（约占 80%）。市场规模在 2001 年达到近2亿美元的销售额。但从2002

年迄今，国外生物识别产业经过竞争淘汰，以及大量的并购重组，产品以及服

务供应商数量大幅度降低至目前不足200 家。其中上规模的重要企业不超过15 家

其次，国外生物识别技术和市场中，各类生物识别技术的发展和推广应用比

较均衡，指纹识别、掌形识别、人脸识别、虹膜识别、声音识别等技术产品，都分

别战友或曾经占有超过90%。相反中国市场，从 1995 年至今，指纹识别产品始

终占有超过90%的份额，其他技术和产品的市场发展缓慢，各类技术发展速度

严重失衡。

第三，国外生物识别产业已经将重点转向中大型系统。并开始推广应用多种

生物识别技术。随着生物识别技术应用的逐渐普及和广泛，应用系统已经从简单

的商业应用级产品（如门禁、考勤等）和消费类产品（如指纹门锁、指纹 U盘

等）逐渐扩展到涉及公共安全、国家安全及公共利益等中大型系统，如警用指纹

人脸自动对比系统、生物特征护照系统、社会保险系统、出入境管理系统等等。

采用多重生物识别技术（Multi-biometrics）来解决大型系统在速度和准确性

方面的严格要求，已经是业界的共识和国外同行的普遍做法，其有效性在时间

中也得到了验证。

电子科技大学硕士学位论文

人类对指纹识别技术的研究开始于16 世纪。1684 年英国科学家Grew 发表了

首篇关于指纹识别技术文章，文章中指出指纹纹理、线脊、谷和孔状结构的对称

性等方面知识。该篇文章具有划时代的意义，从此，越来越多的科学家开始关注

指纹识别技术的研究[3-6]。

1.1.2 国内指纹识别技术发展现状

国内从上个世纪 80 年代初期开始研究指纹识别技术，在此领域研究开展得

比较晚的。生物识别技术起步于九十年年代初期。

1998 年以来，我国在指纹识别技术方面得到较大发展。在技术上，不仅引进

国外先进指纹识别技术，许多公司还培养了一批有实力的技术人员，并与大学

合资合作开发拥有自主知识产权的指纹识别技术，如北京中控等；在应用上，

目前国内公司多以指纹门禁作为主导产品，开发出适合考勤、保管箱、计算机开

启等应用产品；在指纹产品市场上，大部分现有指纹识别产品成本太高，难以

满足市场需求，因此开发出具有完全知识产权的指纹识别算法，满足一般小型

的嵌入式及大容量比对的需要，在此基础上研制基于 DSP 及大规模可编程器件

的独立识别模块，利用核心模块开发出系列考勤系统、指纹门禁、卡证应用系统

和条形码防伪系统，这些都具有很好的市场前景。

生物识别技术经过近二十年的发展，生物识别的发展历史大致可以划分成以

下3个阶段。

从1990 年至1997 年为第一阶段，在此阶段，整个市场是有欧、美、澳不超过

十家产品和系统供应商，国内厂商是充当了分销商和系统集成商的角色：进口

国外产品，进行增值分销，或作为一些简单的集成应用如门禁系统等。

从1998 年至2002 年为第二阶段，在这个阶段，通过学习和借鉴国外技术和

产品，中国厂商在产品研发上取得一个又一个的突破，逐渐攻克了核心软件、硬

件处理平台、采集器件、以及应用系统设计等难关，最终开始有少量国内设计和

制造的产品出现。与国外产品的竞争开始。

从2003 年至今，在此阶段，中国生物识别技术和产品在商业应用领域占据

了越来越多的市场份额，直至目前最后完全占据主导地位，控制了市场。国外厂

商开始转向复杂大系统、多技术融合等中高端产品及应用。

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