虹膜识别煤矿考勤系统设计

由虹膜图像采集装置和数据处理计算机组成．系统软件部分采用ＶＣ＋＋６．０中的ＡＤＯ数据库访问技术。以
Ａｃｃｅｓｓ为存储数据库开发．通过应用测试，此系统识别率高，稳定性较好，有效地提高ｒ煤矿的智能化管理水平
和１：作效率．
关键词：虹膜识别；考勤系统；ＡＤＯ技术
中图分类号：ＴＰ２７４
文献标识码：Ａ
ａｔｔｅｎｄａｎｃｅＤｅｓｉｇｎ
ｔｅｍ ｈａｓ ｇｏｏｄ ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ ｒａｔｅ ａｎｄ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ａｎｄ ｂｏｔｈ ｔｈｅ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｗｏｒｋ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｃｏｌｌｉｅｒｙ ｃａｎ
ｂｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｂｙ ｔｈｉｓ ｓｙｓｔｅｍ．
．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｒｉｓ ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ；ａｔｔｅｎｄａｎｃｅ ｓｙｓｔｅｍ；ＡＤＯ
图３人员资料录入界面 在考勤程序中，输入待考勤人员编号后点击 “采集”按钮，虹膜图像采集装置获取虹膜图像后， 首先将其存储在计算机的内存中，经预处理后自动 保存为ｂｍｐ格式图片并显示在屏幕上（如图４所 示）．同时，对保存下来的图片进行归～化处理，将 每幅原始虹膜图像调整为相同的尺寸，消除瞳孔缩
图４考勤谚｛别程序界面 ３．３数据源操作模块
Ｄ ｑ＂ｇ ｏｏｌｆ－ ｉｒｉｓ ｒｅｃｏｇｇｎｉｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｆＩｏＯｒ ｃｏｌｌｉｅｒｙ ａｔｔｅｎ ａｎｃｅ
ＴＡＯ Ｌｅｉ，ＭＥＮＧ Ｈａｏ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｈａｒｂｉｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ １５０００１，Ｃｈｉｎａ）
员人井．目前，我国煤矿的考勤系统大多为ＩＣ卡式， 这种考勤系统必须携卡到现场，容易发生丢卡现象，
１ 考勤系统结构及功能
其最大的缺点是认卡不认人，对于代替打卡等现象 无法识别．有些煤矿考勤系统也开始采用掌纹、指 纹、脸部识别等乍物识别技术，但由于矿山特殊的工 作环境，矿工的掌纹、指纹和脸部总是受到污染和破 损，这些生物识别方式并不适合在煤矿使用．因而， 引入虹膜识别技术能够有效地弥补基于上述技术的 煤矿考勤系统的固有缺陷．与传统的ＩＣ卡式或其他 生物特征识别式考勤系统相比较，基于虹膜识别技
ｉｍａｇｅ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒ．Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｉｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｕｓｉｎｇ ＡＤＯ ｄａｔａｂａｓｅ
ａｃｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｖｉｓｕａｌ Ｃ＋＋６．０．ａｎｄ Ａｃｃｅｓｓ ａｓ ｍｅｍｏｒｙ ｄａｔａｂａｓｅ．Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｔｅｓｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｉｓ ｓｙｓ—
查 询
管 理
询
出
管
管
理
理
初 始 化
记 录 信 息 维
护
图２虹膜识别煤矿考勤系统框架图
３．２图像采集识别模块 数据采集模块包括考勤程序中的虹膜图像采
集、识别功能和人员基本资料获取中的虹膜图像获 取、编码功能．
在人员基本资料获取中，首先需要采集一幅虹 膜图像，通过一系列处理得到图像对应的一组二进 制编码，这些编码与虹膜所有者的基本信息，如编 号、姓名、性别、年龄、部门等一同保存到数据库中． 进行考勤识别时只需要使用摄像头采集待验证人的 虹膜图片，由系统自动进行处理成为一组虹膜编码， 冉将这组虹膜编码与库中的虹膜编码进行匹配，就 可以得到识别结果（如图３所示）．
虹膜图像采集装置由ＣＣＤ摄像头、红外光源和 可见光光源组成．摄像头选用型号为ＤＦ－２００９Ｈ （１２ ｍｍ镜头）的黑白ＣＣＤ摄像头，在摄像头两侧安 装两对红外二极管和一对白光二极管，并在原摄像 头镜头上加一片半透半反镜．这样不仅摄像头能够 采集到合适亮度的虹膜图片，被采人员还能够从半 透半反镜里看到自己眼睛的像，方便地调节眼睛的 位置，提高采集质量¨Ｊ．
虹膜识别煤矿考勤系统主要由２部分组成（如 图１所示）：虹膜图像采集装置和数据处理计算机 （工控机）．虹膜图像采集装置负责采集虹膜图像， 通过图像采集卡将采集的图像传输给计算机，数据 处理计算机则实现对虹膜图像进行处理，包括实现 虹膜图像的预处理、编码、匹配识别等，实现身份认 证以及考勤记录的存储、管理、查询等¨１．
查询人升井人数功能中，在按照查询条件打开 记录集后，只需要按顺序显示到ＣＬｉｓｔ控件中．使用 ＧｅｔＲｅｃｏｒｄＣｏｕｎｔ（）函数得到记录总数，即为符合查 询条件的人员数．所有考勤记录及资料查询功能均 具备打印输出功能． ３．４数据库维护模块
在数据库维护模块中，主要介绍数据库初始化 的过程．使用ＡＤＯ接口连接数据库，首先需要引入 ＡＤＯ动态链接库．在ＶＣ＋＋中，通过在程序中使用 预编译指令＃ｉｍｐｏｒｔ来告诉编译器将此指令中指定 的动态链接库引人工程中，并从动态链接库中取出 其中的对象信息，产生ｍｓａｄｏｌ５．ｔｌｈ和ａｄｏｌ５．ｄｉ２个 头文件来定义ＡＤＯ库．
第ｌ期
陶磊，等：虹膜识别煤矿考勤系统设计
虹膜识别煤矿考勤系统
管絮令１ ｆ要翥簇ｊ 模块 ｉ 【识别模块Ｊ
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·１５·
数据库维护 模块
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料 管 理
图６记录查询程序界面 在个人考勤记录查询中，按照所选择的查询条 件组成查询语句，在已经打开的记录集中检索到符
万方数据
科
技
第３６卷
合条件的记录．将符合查询条件的记录集显示到 ＣＬｉｓｔ控件中，计算每个完整记录之间的时长，累加 得到总时长．从记录表中取出考勤人员基本信息，取 出相邻２条的时间记录，判断是否为完整记录，如不 是，则分别显示，完整则显示为一条入升井记录，计 算出时间差，并在入井天数的变量上增加１．
收稿日期：２００８４）６－０６． 基金项目：黑龙汀省科技厅科技攻关基金资助项目（ＧＣ０３Ａ１０６）． 作者简介：陶磊（１９８２．）．男，硕ｌ：研究生，主要研究方向：ｉＩ‘算机控制、图像处理，Ｅ—ｍａｉｌ：ｔ１８２０５１９＠１６３．ｃｏｒｎ．
万方数据
·１４·
应
用
科
技
第３６卷
图１ 虹膜识别煤矿考勤系统结构 虹膜识别煤矿考勤系统具有如下功能： １）对登录人员进行身份验证； ２）对员Ｔ进行基本信息及虹膜图像记录管理； ３）通过虹膜识别获取考勤记录； ４）对考勤记录进行处理，统计，形成报表； ５）不同情况下，对各种信息的查询； ６）对数据库的维护．
放、平移及虹膜图像大小不一对虹膜识别的影响． 在归一化后的图片中提取虮膜纹理特征进行二
进制编码，并与数据库中存储的编码进行匹配识别． 识别完成后，得Ｈ｛识别结果，如“身份正确”，则记录 一条考勤｝己录，其中包括人员编号、姓名、部门、考勤 时间、人升井类型等信息，如“身份有误”，则不添加 记录．点击“升入井转换”按钮，可改变考勤记录中 入升井类型．
１）引入ＡＤＯ动态链接库； ２）初始化ＯＬＥ／ＣＯＭ库环境； ３）用Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ对象连接数据源； ４）打开记录，进行数据操作； ５）程序退出，断开数据库连接． ３．１考勤系统软件结构； 虹膜识别煤矿考勤系统采用模块化设计，主要 分为图像采集识别模块、数据源操作模块、数据库维 护模块和管理员口令模块４个部分．软件具体功能 如图２所示．
万方数据
较丰富，具有ＣＯＭ、ＣＲＴ、Ｅｔｈｅｍｅｔ、ＵＳＢ２．０、Ｋ／Ｍ等 多种接口，符合需要连接的图像采集卡、显示器等多 种设备的要求．图像采集卡可采用基于ＰＣＩ０４总线 的内置采集卡，还可以采用基于ＤＳＰ的外置采集 板．本系统选用大恒图像生产的ＤＨ—ＶＴｌ２０双通道 彩色视频采集卡作为基于ＰＣＩ０４总线的内置采集 卡．硬盘采用普通４０ Ｇ笔记本硬盘，显示设备为普 通１５寸液晶显示器．
第３６卷第１期 ２００９年１月
应
Ａｐｐｌｉｅｄ
用
Ｓｃｉｅｎｃｅ
科
技
ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
文章编号：１００９—６７１Ｘ（２００９）０１—００１３—０５
Ｖ０１．３６．№．Ｉ Байду номын сангаасａｎ．２００９
虹膜识别煤矿考勤系统设计
陶 磊．孟 浩
（哈尔滨工程大学自动化学院，黑龙江哈尔滨１５０００１）
摘要：介绍了基于虹膜识别技术的煤矿考勤系统的系统结构、ｒ作流程，软硬件设计及其实现．考勤系统主要
ＡＤＯ接口的主要优点是易于使用、速度快、内 存支出少、磁盘遗迹小等．在很多应用方案中使用最 少的网络流量，并且在前端和数据库之间使用最少 的层数，是一个轻量级高性能接口．ＡＤＯ接口包括７ 个主要对象，这些对象被封装在３个基本接口 中［４】．
基于ＡＤＯ的数据库应用程序一般使用如下过 程实现对数据库建立连接、对数据库中的数据进行 操作∞Ｊ：
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｏｌｌｉｅｒｙ ａｔｔｅｎｄａｎｃｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｉｒｉｓ ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｔｈｅ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ
ａｎｄ ｔｈｅ ｆｌｏｗ ｃｈａｒｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｎｄ ｈａｒｄｗａｒｅ ａｒｅ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．Ｔｈｅ ａｔｔｅｎｄａｎｃｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｃｏｍｐｏｓｅｄ ｏｆ
数据源操作模块主要分为用户管理、部门资料 管理、人员资料管理、考勤记录查询、资料查询、报表 输出几个部分．以下就几个主要部分说明功能实现
万方数据
·１６·
应
用
过程‘６１． 用户管理部分用于管理系统操作人员登录系统
时的用户名、密码等，具有新增、删除用户，修改管理 员密码等功能（如图５所示）．
图５用户管理程序界面 在程序的初始化函数中建立与ＵｓｅｒＩｎｆｏ表的连 接，创建数据库记录集．按照表中方式，将记录集内 容显示到ＣＬｉｓｔ控件中．在各个功能按钮中添加功 能代码． 部门资料管理部分和人员资料管理部分与用户 管理部分原理相同，各功能实现方法大体一致． 记录查询部分功能为按照各种条件查询考勤记 录并计算时长，分为３种类型（如图６所示）： １）查询个人的考勤记录，选定时间范围，输入 编号或姓名后，可查询到该人一段时问内入升井具 体时间，人井时长，以及人井总天数，可作为考察该 人出勤情况的凭证． ２）查询一个部门全部人员的考勤记录，选定时 问范围，选取需要查询的部门名称后，可查询到一段 时间内该部门全部人员的入井天数，可作为考察该 部门人员出勤情况的凭证． ３）查询一段时间人升井人数，选定时间范隔， 可统计出一段时间内入升井总人数及具体人员名 单．
考勤管理是企业管理最基本的一环，员工的出
术的考勤系统具有：操作简单、无法替代、可靠性高、
勤情况直接关系到企业的效益和企、业的安全生产状 安全性好等优点…．
况．考勤在煤矿不仅是对上下班时间的管理，更叮作 为安全管理的一道屏障，防止一些有潜在危险的人
文中在整体介绍虹膜识别煤矿考勤系统的基础 上，将对于系统的软件部分进行重点说明．
为了方便放置和调整，图像采集装置带有４自 由度可旋转支架，可根据被采集人位置进行左右旋 转，根据被采集人身高情况进行上下调节． ２．２数据处理计算机
考虑到煤矿的特殊环境和工程应用的需要，本 系统的数据处理计算机采用基于ＰＣＩ０４总线的工 控机。并加装图像采集卡及其他外部设备构成．
计算机主板采用ＮＡＮ０７２７０型号主板，其接口
由于煤矿现场环境比较恶劣，粉尘等对于精密 电子设备的损害比较大，为了满足保护设备，方便携 带的要求，设计制作了携带箱，将工控机和液晶晟示 器，以及键盘、鼠标等设备固定在箱内，并为摄像头 以及支架、底座等预留了空间．使用时只要打开箱 盖，接好电源，在合适的位置固定好摄像头便可开始 工作．
３ 软件设计
本系统软件部分在虹膜识别技术的基础上采用 ＶＣ＋＋６．０设计开发，系统的数据存储管理部分是 采用ＡＤＯ接口，以Ａｃｃｅｓｓ为存储数据库开发的．
２硬件结构设计
虹膜识别煤矿考勤系统的硬件部分主要包括虹 膜图像采集装置和数据处理计算机，并设计了便携 箱，使得本系统安装简便、易于携带． ２．１图像采集装置
虹膜识别的关键技术之一就是要高质量地捕获 虹膜图像．由于虹膜面积较小，颜色灰暗，能否获得 细节清晰、对比度较高的虹膜图像是整个虹膜识别 过程成败的关键．为获得高质最的虹膜图像，文中设 计了带有红外光源的虹膜图像采集装置．