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指纹认证在考试管理中的应用研究

作　者: 严继良
导　师: 杨文伟
学　校: 广东工业大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 自动指纹识别技术考试管理指纹匹配安全机制
分类号: TP391.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 128次
引　用: 3次
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内容摘要

在众多的生物特征中,指纹具有唯一性和独特性,通过指纹对人类身份进行认证的技术,越来越受到关注。随着社会和经济的发展,对自动指纹识别技术的理论和应用的广泛研究,自动指纹识别技术也日益成熟,已经成为身份认证的最有效手段,在电子商务、犯罪识别、信息安全等领域得到广泛的应用。考试作弊一直是困扰社会的一大问题,尽管考试管理人员做出了种种措施来应对,但是替考、做伪证件代考等现象时有发生。将自动指纹识别技术应用到考试管理上,利用考生和管理人员的指纹特征来判别其真实身份,最终可以真正实现考试的公平和公正。本文就是基于这样的背景,对自动指纹识别技术进行深入研究,将指纹认证技术应用到考试管理业务中,设计出基于指纹认证的考试管理系统体系结构,并解决在研究的过程中所遇到的关键问题。本文的主要工作如下:1.首先对指纹识别技术的发展历史,国内外指纹识别技术的研究现状和应用状况进行了简要的综述,并且分析了目前的基于IC卡的考生身份认证系统存在的不足,为解决这些不足,提出了论文的研究内容。2.详细地阐述了自动指纹识别技术的过程和原理,研究了指纹图像处理的过程,包括指纹图像的均衡化、归一化、分割、增强、二值化和细化等问题,分析研究了指纹特征值的提取和匹配算法、指纹识别系统的评测指标。3.以广东省教育考试院的软硬件环境和具体考试管理业务流程为背景,分析了考试管理业务流程以及系统的具体实施。利用可视化建模语言UML,以Rational Rose作为建模工具,以Toad作为数据库开发工具,设计出基于指纹认证的考试管理信息系统的具体方案。4.详细分析和研究了在设计过程中遇到的四大关键问题。有指纹采集客户端同基于J2EE系统的集成、指纹特征信息在网络上传输的安全机制、指纹采集端和现场认证端的指纹匹配模式和识别算法、指纹采集设备和识别设备等问题。5.通过对各个模块的具体实现、系统集成、系统集成测试和系统实验,得出实验结果,对实验数据进行统计、分析和总结,证明此文研究的指纹认证在考试管理中应用的方案是可行的,并可以将此方案推广到其它的应用领域中。最后,总结了本文的主要工作,提出存在的不足和进一步的研究方向。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-8
目录  8-11
Contents  11-14
第一章绪论  14-19
  1.1 指纹认证的发展历史及国内外研究应用现状  14-16
    1.1.1 指纹认证的发展历史  14-15
    1.1.2 国外指纹认证的研究应用现状  15-16
    1.1.3 国内指纹认证的研究应用现状  16
  1.2 论文研究背景  16-18
  1.3 主要研究工作及本文内容安排  18-19
第二章自动指纹识别技术概述  19-32
  2.1 自动指纹识别原理  19-20
  2.2 指纹采集  20
  2.3 指纹图像预处理  20-27
    2.3.1 指纹图像的均衡化  21-22
    2.3.2 指纹图像的归一化  22-23
    2.3.3 指纹图像的分割  23-24
    2.3.4 指纹图像的增强  24-25
    2.3.5 指纹图像的二值化  25-26
    2.3.6 指纹图像的细化  26-27
  2.4 指纹的特征值提取  27-29
    2.4.1 指纹的纹理特征  27
    2.4.2 指纹的细节特征  27-28
    2.4.3 指纹特征值的提取与分类  28-29
  2.5 指纹匹配算法  29-30
  2.6 指纹识别系统的评测指标  30-32
第三章基于指纹认证的考试管理系统设计  32-43
  3.1 业务流程分析  32-37
    3.1.1 原业务流程  32-34
    3.1.2 新业务流程  34-37
  3.2 系统设计  37-43
    3.2.1 系统体系结构  37-38
    3.2.2 系统模块划分  38-40
    3.2.3 数据库设计  40-43
第四章关键问题分析和研究  43-65
  4.1 引言  43-44
  4.2 系统集成模型设计  44-49
    4.2.1 集成方式的比较  44-47
    4.2.2 系统集成设计  47-49
  4.3 基于指纹认证的网络通信安全机制研究  49-58
    4.3.1 RSA密码体制  49-50
    4.3.2 MD_5算法  50-51
    4.3.3 基于指纹认证的网络通信安全机制  51-58
      4.3.3.1 安全机制原理  51-53
      4.3.3.2 具体实现  53-57
      4.3.3.3 优点  57-58
  4.4 指纹识别模式和算法  58-63
    4.4.1 指纹识别模式分析  58-59
    4.4.2 指纹识别算法分析  59-63
  4.5 指纹采集识别设备分析  63-65
    4.5.1 指纹采集设备分析  63-64
    4.5.2 指纹识别设备分析  64-65
第五章系统实现和实验  65-76
  5.1 系统实现环境与工具  65-66
  5.2 关键实现  66-73
    5.2.1 采集模块  66-73
      5.2.1.1 考生照片采集  66-68
      5.2.1.2 考生指纹采集  68-71
      5.2.1.3 采集客户端与J2EE集成  71-73
    5.2.2 系统管理员指纹认证模块  73
  5.3 系统实验  73-74
  5.4 实验总结  74-76
总结与展望  76-78
  一、本文的主要工作及创新点  76
  二、后续的研究工作  76-77
  三、发展前景  77-78
参考文献  78-82
攻读学位期间发表的学术论文  82-84
致谢  84

指纹认证在考试管理中的应用研究

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