智能人員考勤管理系統

摘要

計算機技術的發展與普及，使得信息技術改革的步伐不斷變化發展，與此同時，企業面臨著需許許多多的挑戰。對于企業自身來說，市場競爭能力的高低與自身對當前市場信息的敏感程度有著密切的關系，對市場的敏感程度高企業在社會市場中就相對比較有競爭力，反之則低。

隨著計算機技術的飛速發展，信息化技術的廣泛運用也越來越廣泛，而以互聯網為基礎的信息化管理體系更是有著許多優勢，其科學性、準確性、易于操作，大大的改善了以往的工作效率，同時也解決了以往存在的一些問題。公司的人力資源管理體系，可以隨時更新和查詢公司的人員資料，讓公司的管理變得更加的簡單，同時，公司還可以通過人力資源管理系統來處理公司的員工，幫助公司的高層進行管理，讓員工的資料變得更容易，獲得更多的員工的資料，這讓人力資源管理成為了一個必不可少的手段。

本文介紹了一種以JPS技術為基礎的數據庫，為了確保數據的穩定和安全，在此基礎上，在界面的設定上，既要方便快捷確，又要確保運行的安全和安全，并對其進行了詳細的介紹，并對其進行了歸納。

該系統采用了基于面部特征的智能化考勤管理，具有較高的可操作性、良好的人機交互性能，并具有較高的實踐性和高安全性。

　關鍵詞指紋考勤系統MYSQL數據庫JSP技術SSM框架

第1章緒論

　　1.1研究背景

中國的企業管理，正在按照現代公司管理的內容，實行生產管理、營銷管理、人力資源管理、科技開發管理、財務管理的綜合性現代化管理?，F在越來越多的企業講究“名牌效應”，重視樹立本企業形象，在激烈的市場競爭中確立企業的名牌意識。這種趨勢表明，中國企業的現代管理，正在進入一個新的階段，正與包括英國在內的世界經濟發達國家的現代公司管理接軌。

中國企業管理的未來發展，面臨著更加激烈的過內外市場競爭的挑戰。市場競爭是實力的競爭，是企業管理水平的競爭。目前中國一些企業存在著管理基礎薄弱、管理次序混亂、管理機制僵化、組織結構剛性、生產活動封閉、資源浪費嚴重諸多問題，再加上規模經濟效益不佳，致使企業的市場競爭力低下。這些問題在各類企業和各個行業以不同形式表現出來。

中國的公司管理是以現代公司管理為基礎的，從生產管理、營銷管理、人力資源管理、科技開發管理、財務管理等方面進行了全面的現代化管理。如今，許多公司都注重“名牌效應”，注重品牌的塑造，注重品牌的塑造，并在激烈的市場環境下建立品牌的觀念。這一發展態勢顯示，中國的現代公司治理已步入新的發展時期，與英國等發達經濟體的現代公司經營模式相適應。

中國的經營管理在國內和國際上都將會越來越嚴峻。市場的較量就是公司的力量和經營能力。當前中國部分公司管理基礎薄弱，管理秩序混亂，管理機制僵化，組織結構僵化，生產活動封閉，資源浪費嚴重等問題，加之規模效益差，導致企業的市場競爭力低下。在各種類型的公司和產業中，都存在著各種各樣的問題。

中國的經營發展，在面對日益加劇的顧客需求的日益加劇的情況下，在規模、成本、價格、質量、交貨期和售后服務等方面不斷提高的同時，也要面對信息技術和知識經濟的沖擊。所以，研究信息技術和知識經濟對中國的經營有何意義。

現在的時代，電腦越來越普遍，表現越來越好。在很多方面都得到了廣泛的運用。例如，圖書館的圖書、超級市場、網咖的收費、KTV的點歌、航空、鐵路、戶口登記等。

在現代技術發展的今天，利用電腦進行員工出勤率的控制已經是一個非常重要的環節。以往的出勤工作全靠手工進行，不但耗費大量的人力、財力，還難以確保數據的準確率與透明性，造成了不少的麻煩。如今，采用電腦進行出勤，不僅減輕了員工的工作量，而且還能提高員工的工作積極性，使得以往繁重乏味的工作，變成了一種既方便又實用的工作。隨著計算機技術尤其是數據庫技術的發展，為企業構建MIS，乃至轉變經營理念發揮了巨大的影響。事實表明，在企業經營中，信息化技術已經發揮了日益突出的作用。利用考勤制度，可以輕松掌握企業的人員信息，掌握其出勤率，掌握其出勤率，從而得出其真實薪酬。所有的數據和數據都是計算機來處理的，而員工的出勤信息管理體系在企業的信息化建設中發揮著重要的作用。因此，如何建立一個考勤管理體系是十分必要的。

從1990年代開始，臉部辨識技術迅速發展，國內外已有不少相關的研究成果，例如國外很多機構采用多種技術，開發高質量的考勤管理體系。目前，我國在指紋辨識領域的科研機構有清華大學、中國科學院等。

現在很多國家都在開發自己的技術，將自己的面部特征檢測技術應用到了商業領域，而中國的龐大的人口數量，以及對治安的要求，都還沒有建立起完善的檢測體系，而在未來，也將會有更好的檢測體系出現，將會出現在市面上的面部檢測設備。

1.2研究意義

隨著技術的進步，對安全的要求也越來越高，IC卡之類的傳統身份認證設備，也越來越難適應現在的市場，從通用和安全兩個角度來看，一個嶄新的身份認證體系，將會出現在這個時代。這種以面部特征為基礎的考勤系統，徹底改變了以往的元磁卡和IC卡的使用模式，既可以確?？忌纳矸菪畔⒉粫z失，又可以滿足所有人的需要，從而確保了考試的公平性。所以這一次的畢業設計，就是采用了一個基于面部特征的測試體系來進行，既要確保它的真實性，又要做到公平和公正，以促進公司的經營。

　1.3研究內容

本文針對基于面部辨識的出勤管理體系，對其中的面部特征進行了詳細的論述。在開發和設定的過程中，還要確保系統的正常運行。另外，在這個系統的設計中，考勤的功能主要有以下幾個方面：第一，要構建一個高質量的借閱平臺，利用MYSQL的數據庫，查找到對應的教材，通過網絡搜索到的關于指紋的考試信息，再通過各種方式來改進自己的系統，從而完善自己的系統，并且提交一份相輔相成的報表。

本文由以下六個章節組成：

第一章為導言，主要介紹了本文的研究對象、研究的背景和研究的重要性。第二節為技術，介紹了各種技術。

第三章是對整個系統進行了分析，從可行性和功能要求兩個方面對整個系統進行了分析。

第四章是對整個軟件進行了詳細的設計，主要是對軟件的功能和數據庫進行了詳細的分析，并給出了相關的圖表和圖形。

第五章是對該軟件的具體實施：通過對該軟件的性能進行檢測，以確保該軟件的性能。第六節體系試驗：檢查項目能否實現預定的目的。

第2章系統關鍵技術

　　2.1 JSP技術

JSP是這一次的主要設計，它在很多公司都有應用，Java的軟件可以被加入到傳統的網頁（*）。htm,*HTml）。

JSP是一款不依賴于程序開發的操作系統，它可以被編寫到任何一種不同的語言中去，JSP可以根據不同的語言編寫不同的代碼，所以JSP可以根據不同的語言編寫不同的代碼，從而降低JSP的使用成本。JSP在開發和構建軟件的時候，不僅能夠起到很好的作用，還能夠有效地進行數據的采集和整理。JSP可以輕松地處理所有的問題，而JSP的推出，也意味著一個嶄新的紀元即將來臨，最重要的是，JSP可以為所有的機械產品提供服務?？傊?，JSP自身擁有高度靈活性的OS以及Web服務器。他擁有一個完整的資料庫，可以在開發的時候，提供一個面向過去和面向對象的選項。

JSP真正的優勢在于它可以被編寫出來，并且可以確保它的運行的有效性。除此之外，JSP還能擴展到其他的應用領域，這也是為什么JSP能夠兼容多種語言的原因。

　2.2 MYSQL數據庫

在一個站點的開發中，需要一個數據庫，這個數據庫需要構建一個框架，并且存儲一個相關的數據，在這個數據庫的建造的時候，它是可以保存和處理這些數據的?？墒乾F在，隨著時間的推移，現在的數據庫已經可以進行數據的加工，從最基礎的數據，到存儲數千的數據，再到現在的數據，都需要經過一系列的數據改造。

這一次的測試，是以MYSQL作為基礎，通過MYSQL進行測試，增加了MYSQL的總體控制力，同時MySQL還能提供更多的系統資源，提高了工作的效率。另外，它還可以通過TCP/IP、ODBC、JDBC等方式來構建一個完整的資料庫，這個資料庫的作用并不算太大，不過對于這個新的系統來說，卻是綽綽有余了。

　2.3 SSM框架

SSM（SSM）的簡稱是Spring+SpringMVC+MyBatis(MyBatis)，是一種既成熟且典型的整合架構，是一種非常適用于企業Java EE的輕型開發平臺。在沒有EJB容器支持的情況下，可以根據這個架構的程序在一個正常的Web容器中執行。

Spring自身就是一種開放源碼的架構，并且在整個控制流程里面對其的集裝箱結構進行了解析。

Spring MVC本來就是Spring FrameWork的一個開發項目，和Spring Web Flow結合在一起，再將整個控制器和模塊分開來進行數據的加工，這樣就可以方便地進行這樣的分割。

MyBatis是一種以Java為基礎的程序架構，包括了所有的程序和參數，并且還可以對用戶進行檢查和查詢。MyBatis但如果XML非常簡潔，那么它的初始結構就會更好，并且會把數據映射到數據庫里來保存。

　2.4 JAVA技術

JAVA是目前國際上較為流行的面向對象的一種語言，它是SUN公司開發的。它適用于不同的平臺，兼容度高，適用于大部分的操作系統，不會有任何的錯誤，它的擴展和維護性能更好，它還具備了對問題的解析和問題的分析和求解。JAVA是一種比其他的語言更簡潔、更容易編寫、更可靠的軟件。據不完全的數據顯示，目前全球有超過2千萬人正在使用JAVA,JAVA是一種兼容并蓄和獨立運用的工具。JAVA主要分為JAVA和JAVA執行兩個模塊。JAVA和C++有異曲同工之妙，不過JAVA在編寫代碼的時候，并不是單純的通過引導進行翻譯，而是將代碼編寫成了一個單獨的程序，或者是一個網絡，這樣就可以很好的檢測錯誤了。JAVA是分布式的，結構中立的特性，它可以快速地儲存和簡化編輯。Object包含四大特性：第一，封裝，即當你在定義一個類別的過程中，它可以完成特定的函數和特性。二是抽象，它是一種類型，它能將一種通用的類集合在一起，方便了它的簡化。三是傳承。另一個就是多態化，可以同時使用，這也說明了其良好的擴展性。

　第3章系統分析

　　3.1可行性分析

在開發的時候，既要確保系統的穩定，又要盡可能的降低開發的費用，這樣才能達到最大的效果，所以接下來我們要對技術和運營進行詳細的介紹。

　3.1.1技術可行性

本論文將運用JSP及MYSQL兩大資料庫構建并發展以臉部辨識為基礎的研究平臺，并將學習中所學到的有關程式設計的知識運用到其中，并減少了程式的困難。

3.1.2操作可行性

我是一位學生，總體工作經歷并不豐富，而且在設計界面時也有很多問題。問題是，不僅要確保它的功能齊全，而且還必須要非常容易地使用。當使用者打開了游戲的時候，屏幕上會出現各種各樣的反應，并且會有相應的反應，并且會有相應的提示來進行整個系統的運行。這套以臉部辨識為基礎的考勤系統，整個流程都很容易設定，并且可以隨時使用，便于操作。

　3.1.3經濟可行性

這個軟件通常都是通過面部識別來實現的，因此在技術和實際的數據的處理上，投資并不多。并且一旦開發完成，將會大大提升用戶的登錄速度。采用特定的分析體系，具有較強的經濟性。

3.1.4法律可行性

而在研發的時候，使用的都是百度和文庫之類的文件，所以在畢業的時候，不管是源碼，還是內容，都不會有任何的問題。

　3.2系統性能分析

(1)保障本項目的安全，所以使用者在進入本公司前，必須先注冊，才能使用本公司的權限。(2)可以提升系統的等級，當你的信息達到了一個特定的等級之后，你就可以獲得更多的新的知識。

(3)由于系統的存儲能力，所以在進行指紋的時候，要對存儲的要求很高，并且輸入的數據很多，也很繁瑣，所以必須要有一個很好的數據庫來確保自己的工作。

(4)該體系自身的穩定性；在這個世界上，沒有任何的病毒，也沒有任何的漏洞，必須要有一個防火墻，一個攔截程序，并且要對所有的數據進行安全的防護。

(5)第一，要確保整個系統的簡潔，并且在整個系統的開發過程中，必須要做到簡潔、易于理解，并且每個模塊的運行方式都要簡潔，便于使用者進行操作。

(6)還要確保系統的完整性，在輸入的時候要做到穩定性，并且要對數據進行實時的更新和修正。而且必須要確保自己的資料是獨立的，不能在任何時候都將資料刪除。

(7)為了確保系統的穩定，在設計的時候，必須要考慮到指紋的穩定度，并且必須要有一個清晰的界面。

(8)體系的正確還涉及到完成責任要求和對每個單元的真實需求進行精煉。

　3.3系統功能分析

本基于指紋的考勤系統主要實現了管理員和用戶兩個用戶角色的功能，其具體介紹如下：

管理員登錄后功能有：用戶管理，考勤查詢，個人信息查看，修改密碼，安全退出，管理員用例圖如圖3-1所示。

圖3-1管理員用例圖

　　用戶可以進行注冊，指紋考勤，登錄，考勤記錄，個人信息查看，修改密碼，安全退出，用戶用例圖如圖3-2所示。

圖3-2用戶用例圖

　　3.4系統流程分析

　　3.4.1注冊流程

在沒有賬號用戶的情況之下，可以進行注冊，并且注冊流程如圖3-3所示。

圖3-3注冊信息流程圖

　　3.4.2登錄流程

登錄模塊主要滿足了管理員和用戶的權限登錄，用戶登錄流程圖如圖3-4所示。

圖3-4登錄流程圖

　　第4章系統硬件設計

　　4.1單片機最小系統

單片機最小系統由STC89C52單片機主控芯片、復位電路和振蕩電路以及電源電路構成。

　4.1.1 STC89C52單片機

本射頻系統采用STC89C52單片機作為主控芯片。STC89C52對傳統的51系列單片機進行了很大的改進，它具有51系列MCU過去所沒有的性能和功能，使并且讓MCU的使用更加靈活和高效。STC89C52是一款低功耗、高性能的8位CMOS具有8K可編程閃存的微控制器，具有智能8位CPU和在系統可編程閃存，其內部包括帶二K字節的單芯片可編程可擦除式只讀存儲器、4K字節Flash閃速內存,256字節的片內數據存儲器,共4個I/O接口,即P0口,P1,P2,P3口共32個I/O口線,二個十六位定時計數器,一個5向量二級中斷結構,一個全雙工的串行通訊接口,以及片內振蕩器及時鐘電路。STC89C52也給許多嵌入式系統帶來了靈活并且有效的解決方案。

　4.1.2 STC89C52管腳說明

圖3-1 STC89C52管腳圖

　　VCC：電源電壓。

GND：接地。

STC89C52單片機共有32根引腳。分為4組8位的可編程I/O口，依次為P0、P1、P2、P3口，每個口有8位。

P0口：P0口為一個能夠作為外部程序數據存儲器的8位雙向I/O口，內部不提供上拉電阻。當P0口的管腳輸入“1”時，此時的狀態是高阻輸入。P0口緩沖器能接受8TTL門電流的輸出。P0口因其自身的存儲特性，所以不需要反復輸入。

P1口：P1接口是八個雙向I/O接口,內部有上拉電阻。P1接口緩沖器還能接受四TTL門電壓的輸出。當P1口管腳為“1”時,由于其內部上拉的特性,上拉電阻下增加了管腳輸出,此時引腳的作用為進口。當上拉電阻下為P1口的最低電壓值時,此時引腳的作用為輸出口。

P2口：P2口為一個能夠用來接收高八位地址和控制信號的8位雙向I/O口。當P2口被寫“1”時，因著內部上拉的特性，上拉電阻拉高了管腳電平，且將其作為輸入。當上拉電阻下拉P2口為低電平P時，此時管腳的作用為輸出電流端口。P2口緩沖器可接收輸出4個TTL門電流。

P3口：P3口是一個具有內部上拉電阻的8位雙向I/O口，P3口緩沖器可接收輸出4個TTL門電流。當對P3口管腳輸入“1”時，上拉電阻拉高其管腳電平，此時其功能為輸入口。P3口也作為STC89C52的第二功能使用。具體功能如表3-1所示：

RST：復位輸入，高電平有效。一般用于清除數據，和復位電路相連接。當保持RST腳兩個機器周期的高電平時間時，RST引腳有效，一般用于需對器件進行復位時。

ALE/PROG：ALE是地址鎖存允許信號端，低電平有效。一般是在訪問外部存儲程序存儲器時，ALE用來鎖存地址的低8位字節，通過輸入脈沖的方式。PORG為編程脈沖的輸入端。ALE一般會輸出固定的脈沖信號，因此他經常被用于定時目的或輸出時鐘作用。

PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在C52由外部程序取指令期間，每個機器周期兩次PSEN有效。但在訪問外部數據存儲器時，這兩次有效的PSEN信號將不出現。

EA/VPP：當EA保持低電平或接地時，在此期間外部訪問允許，才能使CPU訪問外部程序儲存器。

XTAL1：外部時鐘工作電路的輸入及反向振蕩放大器的輸入。

XTAL2：外部時鐘工作電路的輸出及反向振蕩放大器的輸出。

　4.1.3復位電路

復位電路是單片機的初始化操作，類似于電腦的關機重啟。當電腦在遇到系統卡死的狀態時，可以通過重啟的方式解決，單片機也是一樣的道理，當單片機外部程序收到干擾而無法正常工作時，可以通過復位的方式來重啟。不過對應于本設計具體電路，復位電路和鍵盤模塊相結合，用于清除寄存器內的數據。

復位電路接在AT89C51的RST端口，其中復位電路由10k的下拉電阻，復位按鍵，和10μF的電解電容組成。復位電路能否復位的關鍵取決于單片機RST的高低電平。單片機啟動后，因為電容過小的緣故，會造成充電現象，而與此同時電阻的電壓降到最低，這時復位引腳為低電平。而當按下復位按鍵后，發生了短路現象，當單片機的RST端口繼續接收一定時間(一般為2個機器周期)的高電平時間時，系統將執行RESET也就是復位，使其恢復的初始狀態，單片機達到復位效果。單片機復位電路如圖3-2所示：

圖3-2復位電路

　　4.1.4晶振電路

晶振，全稱晶體振蕩器，是一種高精度和高穩定度的振蕩器。在單片機運行的時候，需要一個脈沖信號使得單片機能夠有條不紊的工作。振蕩電路是單片機按照一定的節拍使其各部分有條不紊的工作。本文的晶振電路主要由單個晶體振蕩器和兩個電容組成，并且兩個電容器接在單片機的X1，X1和接地端口，系統的時鐘信號時依靠晶體的諧振特性來提供時鐘信號的，以此來保證電路的穩定和正常運行。單片機晶振電路如圖3-3所示：

圖3-3晶振電路

　　4.1.5最小系統電路

單片機最小系統電路如圖3-4所示：

圖3-4單片機最小系統電路

　　4.2 LCD1602液晶顯示模塊

本設計采用LCD1602模塊輸出顯示信息。LCD模塊具有使用便捷、功耗低等優勢。能夠不需外加驅動電路地顯示數字和字符內容。當用戶刷卡時，通過射頻模塊讀取相應的信息，信息又通過單片機傳輸給LCD模塊從而完成信息的傳輸和顯示，如果門禁通過，射頻卡信息會顯示在屏幕上，反之則無。通過單片機與LCD1602連接的引腳高低電平變化來控制信息傳輸，也能夠另外控制LCD屏的亮度。

　4.2.1 LCD1602引腳分布

第1引腳：GND為電源地

第2引腳：VCC接5V電源正極

第3引腳：V0為液晶顯示器對比度調整端，接VCC時對比度最弱，接GND時對比度最高。

第4引腳：RS為寄存器選擇，低電平時選擇指令寄存器、當高電平時選擇數據寄存器。

第5引腳：RW為讀寫信號線，當輸入高電平時進行讀操作，當輸入低電平時時進行寫操作。

第6引腳：E端為使能端，當輸入高電平時讀取信息，負跳變時執行指令。

第7~14引腳：D0~D7為8位雙向數據端。第15~16腳：空腳或背燈電源。第15引腳背光正極，第16引腳背光負極。

具體功能如表3-2所示：

表3-2 LCD1602引腳

　4.2.2 LCD1602簡介

LCD1602分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為HD44780。本設計使用的LCD是帶有背光的。LCD顯示器實物如圖3-5和3-6所示：

圖3-5液晶屏正面

圖3-6液晶屏背面

　　4.2.2顯示電路原理圖

LCD顯示電路原理圖如圖3-7所示：

圖3-7顯示電路原理圖

　　第5章系統設計

　　5.1系統結構設計

在進行設計時，系統架構要把大量的總體工作分成若干個較少的工作。在逐漸地處理較少的工作之后，把它們整合到一起，最后就能恢復以前那些巨大的工作。為了達到這個目標，必須要根據用戶的需求來設計相應的功能，并將其詳細地描述出來，保證每個模塊的工作都是明確的，沒有任何的重疊。

基于指紋的考勤系統結構如圖5-1所示。

圖5-1系統結構圖

　　5.2系統順序圖設計

　　5.2.1登錄模塊順序圖

管理員和用戶可以進行登錄，登錄模塊順序圖如圖5-2所示。

圖5-2登錄順序圖

　　5.2.2注冊模塊順序圖

第一次登錄時，必須先登錄，然后按照系統的提示進行登記，一旦確定了，就會自動生成一個新的用戶，然后通過系統的記錄來確定有沒有同一個人，然后再登錄，如果沒有同一個人，那么就會進行身份驗證。具體用戶注冊模塊順序可參照圖5-3。

圖5-3注冊順序圖

　　5.3數據庫設計

該系統使用MYSQL數據庫，不僅占地面積小，還能快速保存數據，這是一種以面部識別為主的考勤系統，它需要大量的數據和信息，在這個時候，一個完美的、科學的數據庫就變得非常關鍵了。在進行數據庫設計的過程中，最關鍵的一步就是要將所有的數據進行歸類，包括每一種數據的類型，以及每一種數據的對應位置。作者使用E-R圖表對其進行解釋和演示。

5.3.1數據庫E-R圖設計

E-R圖表經常被用來表示各種數據的類型和它們之間的聯系，這也是因為E-R圖表能夠反映真實的模型之間的聯系?？傮w來說，E-R圖表包含實體、屬性和關系三大要素，這三大要素組成了E-R圖表。

在E-R圖表中，一個實體，它的名字在上面，它的特性在下面。還包括了主體和外部的實體。

在E-R圖表里，這個特性就是一個特殊的物理特性。普通的物理實體并沒有一個特性，其所代表的數據種類也是千差萬別，在E-R圖表中，實體的完整性和完整性取決于屬性的好壞。

在E-R圖表上，各個實體的關系往往以鉆石狀的方式表現，它們并不是一對多。以臉部辨識為基礎的出勤管理體系E-R圖表顯示為：

1.用戶實體屬性E-R圖如圖5-5所示：

圖5-5用戶實體屬性E-R圖

　　2.考勤實體屬性E-R圖如圖5-5所示：

圖5-5考勤實體屬性E-R圖

　　5.3.2數據庫表設計

在上文中的指紋考察系統中利用MYSQL數據庫完成數據存儲，下表為數據庫中的詳細分布及其信息。

　第6章系統的實現

　　6.1注冊功能模塊的實現

用戶需要填寫基本的用戶名，并設置登錄密碼，注冊本人的姓名和有效郵箱，生日，性別，照片進行注冊，用戶注冊界面如圖6-1所示

圖6-1用戶注冊界面

　　6.2登錄功能模塊的實現

用戶要想進入本基于指紋的考勤系統，必須進行登錄，系統登錄界面如圖6-2所示

圖6-2系統登錄界面

　6.3指紋考勤功能模塊的實現

用戶可以點擊考勤，進行指紋考勤，系統會顯示考勤登記是否成功，指紋考勤界面如圖6-3所示

圖6-3指紋考勤界面

　　6.4用戶管理功能模塊的實現

管理員可以通過對用戶管理的界面獲取系統中現有用戶的基本信息，并完成修改、刪除以及添加等操作，具體的用戶管理界面可參照圖6-4。

圖6-4用戶管理界面

　　6.6個人信息查看功能模塊的實現

管理員和用戶都可以查看相應的個人基本信息，包括用戶名、姓名、聯系方式和有效郵箱等信息。個人信息查看界面如圖6-6所示。

圖6-6個人信息查看界面

　　6.6修改密碼功能模塊的實現

管理員和用戶都被允許對登錄密碼進行修改，包括原密碼，新密碼，重復密碼，修改密碼界面如圖6-6所示。

圖6-6修改密碼界面

　　6.7考勤記錄功能模塊的實現

用戶可以對自身的考勤記錄進行查看，這里面包括有效考勤記錄，其具體的考勤記錄可以參照圖6-6和圖6-7所示。

　6.8考勤查詢功能模塊的實現

管理員可以對考勤信息進行查詢，考勤查詢界面如圖6-8所示。

　　第7章系統測試

在開發出各項功能之后，并不代表一切工作都已經結束，還必須進行一些基礎的測試，即系統的測試。該環節的重點在于對系統的流暢、界面設計、使用感受等方面進行檢測，以免出現故障，從而影響到用戶的正常操作。

　7.1測試定義

所謂的“測試”，就是一種以已有的體系為基礎，對其進行仿真的過程。以下將說明這些文件的特定授權和目標：前言：目的：查找現行制度中的問題和缺陷。

使命：在體系中執行全部的函數和計劃

另外，在考試中經常使用的一個專門的詞就是錯誤校正。其主要目標和使命如下：

目的：發現并改進

任務：解決在軟件操作過程中出現的許多問題，保證系統的可靠性和流暢。本文采用了圖6-1所示的數據流圖表，說明了測試與誤差校正的聯系。從圖表上可以看出，在進行測試的過程中，首先要將這些信息和軟件一起輸入到電腦里，最后得出的結果就是這些數據，這就是所謂的“案例”。一般來說，這兩種方式都是有聯系的，如果有不一致的地方，那就說明這個過程中有問題，必須要改正。

圖6-1測試與糾錯信息流程

　　7.2測試目的

對于已經設計研發完成的系統進行測試是確保其正確有效性的基本保障。由于研發者在設計中存在諸多理想化的特征，就需要從現實出發對其再次進行檢驗。事實上在對每一個功能進行設計的時候，研發者一般會單獨對于進行測試，因此在測試階段就不僅僅是局限于對單一功能的監測，而是對多個功能的整體測試，這不僅提高了測試階段的效率，而且一旦在測試階段發現問題，也能夠方便研發者準確快速的定位，并進行完善。

針對指紋的考勤系統，其測試過程就是要檢查程序在運行過程中是否存在自身問題，對于具體采用何種方法和手段去發現問題也需要研發者思考。這樣才能使用戶在使用系統的時候，不會因為一些研發上的問題而產生不滿情緒。同時對于一些程序界面的設計上需要多關注其簡潔性和合理性，這種問題不一定是邏輯上顯而易見的漏洞，更多考驗的是研發者對用戶心理的推測和人文關懷。過于凌亂的布局和不合理的顏色搭配都會大大降低用戶的體驗感知度，而重復操作的設計更會引發用戶的不滿。對于發現的問題需要及時予以糾正和完善，而這一系列的過程中黑盒測試被作為最常使用的測試方法在測試階段出現。

在Wider Face數據集中進行開放場景的測試，模擬在實際使用中會出現的遮擋、多指紋、復雜背景等情況，首先加載訓練好的模型文件，之后將數據集數據輸入網絡進行正向計算。

　7.3指紋檢測性能測試結果與分析

本文對SSD框架進行輕量化改進，給出MobileNet-SSD指紋檢測框架，本節對HOG+SVM、MTCNN、SSD以及本文MobileNet-SSD指紋檢測框架在FDDB數據集中進行算法性能的對比測試。FDDB數據集包括2845張圖片，共包含5171張指紋，包含了遮擋、低分辨率、復雜背景以及失焦等情況。將HOG+SVM、MTCNN、SSD框架在Wider-Face數據集中進行預訓練的模型文件保存到本地，并與本文MobileNet-SSD框架在Wider-Face數據集中進行訓練的模型在FDDB數據集上進行指紋檢測的對比測試。在PC以及樹莓派3B+平臺中的測試結果如下表6.1所示：

其中平均檢測率的計算方式是計算所有圖片中正確檢測出的指紋數占所有真實指紋總數的比例，設定真實目標框與預測框之間的IOU閾值為0.6，大于該閾值，則說明該預測框成功檢測到了對應目標指紋。

由表6.1的實驗結果可知，基于傳統算法的HOG+SVM在檢測速度與檢測精度都遜色于基于神經網絡的算法，雖然單個檢測窗口的HOG特征提取時間較短，但由于該算法實現指紋檢測時需要對多個檢測窗口進行判別，導致最終耗時較長；基于三級回歸的MTCNN算法在識別速度上耗時非常長，且識別精度低于VGG16-SSD目標檢測框架，但略高于本文算法；由于VGG-16的模型復雜度較高，參數量較大，對圖片的描述更加完備，所以VGG16-SSD的檢測精度高于MobileNet-SSD檢測算法，但另一方面，VGG-16模型參數以及計算量都遠大于MobileNet，導致VGG16-SSD檢測速度大大慢于本文MobileNet-SSD檢測算法。

由于本文在PC端未使用GPU加速，且樹莓派3B+計算資源僅有1GB的RAM，導致本文檢測算法的運行時間偏高，在樹莓派3B+中的檢測時間約為0.2秒，但與原始SSD算法模型相比，MobileNet-SSD算法運行時間降低了約14倍，在一些資源較為充足或使用GPU進行加速的條件下，本文檢測算法運行速度相應會得到大幅提升。綜上，本文算法在犧牲較少檢測精度的前提下，大幅縮減了模型運行時間，達到了檢測模型運行速度提升超過50%的性能指標，更加適用于嵌入式指紋檢測場景。

　7.4指紋性能測試結果與分析

本節將MobilNt-Cntr_Softmax_Loss識別算法與FacNt以及HOG+SVM識別方法在LFW數據集上進行對比測試。其中FacNt采用GooglNt作為骨干網絡，GooglNt的參數量約為MobilNt的1.5倍，計算量約為MobilNt的2.5倍。

首先將FaceNet模型以及HOG+SVM模型在清洗后的CASIA-WebFace數據集中進行訓練，之后保存訓練完成的模型，并采用LFW數據集中pair.txt所對應的數據對進行正確率的驗證，平均特征提取時間以及識別精度結果如表6.2所示：

由實驗結果可知，采用HOG人工特征描述子進行特征提取的耗時最短，但是由于人工設計的描述子對圖像描述不夠完整，所以識別精度較差；FaceNet采用GoogLeNet作為骨干網絡，由于GoogLeNet采用Inception網絡結構，即采用多個卷積核實現單層卷積結構，網絡表達能力更強，故識別精度略高于本算法，但由于MobileNet的網絡層級結構簡單、參數量以及計算量較小，所以正向傳播實現指紋所經過的運算較少，從而使本文算法的識別時間相比FaceNet框架降低了約30%。從各特征提取模型的性能來看，本文所使用的特征提取網絡模型特征提取時間較少，在計算資源較少的樹莓派3B+中的識別時間為1.1秒左右，相比FaceNet框架降低了約0.4秒，且能夠達到98%左右的識別精度，因此更適用于本文識別系統。

綜上，在一些硬件資源受限的嵌入式設備上，本文的識別算法在保證較高的精度的同時，較大程度的縮減了計算量，達到了在保證精度損失較小的前提下，識別模型運行速度提升超過30%的性能指標。

　7.5系統性能測試結果與分析

完成模型針對LFW數據集的測試之后，本實驗對系統在實際場景中的識別效果進行測試。首先在不同環境下采集20個待測人員的多角度指紋圖像，進行特征提取后保存到本地。之后錄制其中4人在不同環境下的視頻信號，隨機提取其中200幀圖像數據進行識別性能測試，其中單幀圖片經檢測、對齊后進行特征提取，最后實現分類識別。將相同的待測序列在樹莓派3B+以及PC平臺上進行測試，其誤檢幀數相同，具體測試結果如下表6.3所示：

表6.3自然場景識別結果統計表

從兩次實驗結果可以看到，待測指紋經檢測、對齊以及特征提取與分類，從而實現指紋，系統識別精度基本能夠達到98%左右，該過程在在PC端運行時間約為0.6秒，識別時間較少，基本實現了識別準確率超過90%且能夠保持較高實時性的性能指標。

之后，本文同時使用樹莓派3B+與PC采集相同的視頻幀，并同時運行檢測、對齊、識別與跟蹤算法，對識別出指紋所需的時間與識別完成之后運行跟蹤算法所使用的時間進行測試，測試結果如下表5.7所示：

表6.4樹莓派3B+與PC識別及跟蹤時間測試

由實驗結果可知，識別算法的運行時間遠大于跟蹤算法的運行時間，本系統采用單幀識別、多幀跟蹤的方式來解決交互界面卡頓的問題，采用這種方式的系統除識別階段發生短暫卡頓之外，畫面幀速基本能夠穩定在每秒五幀以上，畫面基本流暢。

最后將模型部署到樹莓派以及PC端，實時采集攝像頭的視頻信號進行識別，對CPU以及運行內存的實時消耗情況進行記錄，測試結果如下表6.5所示：

由表6.5可知，模型對CPU消耗較大，由于樹莓派3B+的僅有1GB的運行內存，故內存消耗也較大，而PC端運行內存資源充足，對內存的占用較小。實驗結果表明樹莓派3B+的運行內存大小對模型的運行效率有較大的制約，在計算資源較為充裕的PC端運行該模型的時間與樹莓派3B+相比有較大的提升，表明采用資源更加充裕的嵌入式設備能夠進一步提升該識別系統的運行效率。

綜合對系統測試的結果，本系統基本滿足了在嵌入式設備上運行指紋門禁考勤系統的功能以及性能要求，能夠有效解決實際使用中的可靠性與交互友好性問題，具有成本低、弱配合、高準確性等優點，具有廣泛的工程應用價值。

　結論

雖然我經過了很長一段時間的研究，但大部分都是通過畢業設計來完成的，這一次的畢業設計并不只是一篇畢業論文，更重要的是我在現實生活中所學到的東西。

在這篇文章的結尾，也代表著對面部辨識技術的研究已經接近尾聲，因為這是一項很重要的工作，因為這是一項必須要自己完成的工作，而不是團隊協作，這也讓我意識到，開發一個獨立的軟件并不是一件容易的事，從基礎的需求，到系統的功能，到最終的調試，都要格外的慎重，不能因為一時的沖動和疏忽，而導致之前的努力白費。同時，這個系統的研發也不是一朝一夕能夠完成的，在這段時間里，我也曾碰到過不少困難。再加上一直以來的粗心，導致在編寫代碼的時候出現了很多問題，有時候還會出現一些錯誤的地方，導致犯了很多錯誤。幸虧我的舍友們很體貼地幫我發現了問題的根本原因，并且順利地處理了它。雖然這款游戲的最終版本并不是很漂亮，但是卻非常的簡單，可以讓使用者的基礎操作更加的完美。

因為個體的實力和實際經歷所限，所以在開發軟件時會有一些疏忽。但是我一直都在嚴格的檢測和檢查整個的體系，以保證它沒有發生根本的邏輯上的差錯?；叵肫鹱约旱难芯?，我覺得很辛苦，也很激動，但當我做完這一切的時候，我卻有了很大的進步，知識、能力、友誼，都會是我一生中最珍貴的經歷，也是一種豐富的經歷。

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　致謝

我的畢業論文（設計）撰寫工作自始至終都是在指導老師全面、具體的指導下進行的。在這里我要對指導老師表示由衷的感謝，從系統的選題，到功能體系的設計，指導老師給出了許多建設性的意見，當設計碰到問題時，他總是不辭辛勞研究模塊，代碼，提出有效的解決建議。指導老師給予了我悉心的關懷與指導，尤其是他那種一絲不茍、嚴謹求實、兢兢業業的教學和工作態度將使我終身受益。設計期間，雖然辛苦，但很幸福。經過幾個月以來的學習與設計我學到了很多知識，它讓我更加懂得了一份耕耘，一份收獲的深刻道理，更學會了與身邊同學進行團隊合作，共同進步。通過此次畢業設計，也讓我明白了：首先，在工作學習過程中，對所要做的事情要先收集各種相關資料，對其有大致的了解；其次，考慮問題不能只考慮單方面，要全面分析、認真思考；最后，做事情要合理安排。

感謝我的指導教師對我的關心、指導和教誨！感謝我的父母把我培養這么大，供我上大學，讓我有機會學習這么多。感謝陪伴我一起成長學習的同學們，同學們在學習和生活上對我的幫助和照顧！最后，最主要的是要感謝各位老師對我的教育，在設計途中，多次的崩潰，多次的手足無措，很多次的想要放棄，都是老師對我不斷的鼓勵，我才堅持下來，最終完成了畢業設計。感謝大家的支持，使我對今后將要面對的社會，工作，生活，信心百倍。再次表示感謝，謝謝！

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