指紋識別在普通話考試系統(tǒng)中的應用夏文忠（昭通學院，云南昭通657000）面部識別技術，給出一種指紋識別的具體應用，有效解決了普通話機測的身份識別問題，大大提高了普通話機測的驗證速度，是一種有效解決普通話機測身份識別的解決方案。

隨著計算機技術、信息技術的發(fā)展，語音識別技術的進步，普通話考試已全部采用計算機測試。計算機測試極大的降低了普通話考試測評員的工作強度，但在測試過程中，身份識別也變得極為重要。如在機器測試過程中，機器測評人員不能很好的識別考生信息，將會造成考生替考、代考現(xiàn)象的發(fā)生。傳統(tǒng)的身份識別方式是考試組織方自己制作準考證，要求考生攜帶準考證和個人居民身份證參加考試。在考試過程中，要求監(jiān)考人員憑個人感知判斷考生身份信息，這個識別考生信息的過程給考試帶來了很大的困難。

基于指紋識別的考試系統(tǒng)有效的解決了身份識別帶來的人自己剛采集的指紋即可進行考試系統(tǒng)登錄，試卷抽取等工作，有效的解決了考生身份識別的問題，為防止考生作弊提出一種行之有效的解決方案。

1指紋識別技術簡介指紋，是每個人與生俱來的唯一的、終身不變的和方便的一種生物特征。它是指人的手指末端下面皮膚上凸凹不平產(chǎn)生的紋線。紋線有規(guī)律的排列形成不同的紋型。紋線的起點、終點、結(jié)合點和分叉點，稱為指紋的細節(jié)特征點。每個人的十個手指即有十種不同的指紋，在全世界范圍內(nèi)，兩個人的指紋相同的概率趨近于0，所以可以用作唯一識別個人身份的一種生物特征碼。

由此便產(chǎn)生了指紋識別技術，指紋識別即指通過比較不同的指紋特征點來進行指紋鑒別判斷。指紋識別涉及閣像識別、模式識別、計算機視覺、數(shù)學形態(tài)學、小波分析等眾多學科。

指紋識別技術的基木原理是：首先根據(jù)指紋的全局特征，比如弓形，漩渦形，右旋，左旋等形狀特征，進行初步分類。在此基礎之上分析研究指紋的細節(jié)特征點。細節(jié)特征點是指紋紋線上的端點、分叉以及轉(zhuǎn)折點。指紋識別技術即通過相應的算法自動提取經(jīng)過預處理后的指紋圖像的全局特征和細節(jié)特征點并保存進數(shù)據(jù)庫，識別時使用指紋采集器采集指紋，之后進行圖像預處理，再將其與數(shù)據(jù)庫中的模板配準在同一坐標系下，對比由上述細節(jié)特征點組成的拓撲結(jié)構(gòu)，也就是指紋模式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，通過其擬合與否判斷是否為同一指紋氣若判斷為同一指紋則允許正常登錄考試系統(tǒng)，繼而進行正常的考試。

2系統(tǒng)總體設計2.1指紋考試系統(tǒng)總體設計指紋識別考試系統(tǒng)因在一個局域網(wǎng)內(nèi)完成，考試機器采用科大訊飛的考試軟件，因數(shù)據(jù)量較大，故采用C/S的系統(tǒng)架構(gòu)設計。后臺數(shù)據(jù)采用開源的Mysql數(shù)據(jù)庫作數(shù)據(jù)后臺支撐處理。系統(tǒng)由考生報名模塊、考試信息設置模塊、指紋識別模塊、身份證與面部識別模塊、生成隨機座位號等五個模塊組成。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如所示。

職處捉圖闡持系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)bookmark43.1考生報名模塊和身份證與照片面部識別模塊bookmark6考生報名模塊實現(xiàn)考生考試報名與基本信息采集與維護管理，考生通過學校教務管理系統(tǒng)實現(xiàn)網(wǎng)絡報名，教務管理系統(tǒng)管理員把考生報名考生基本信息導出后，調(diào)整為普通話考試系統(tǒng)需要的格式后導人普通話考試系統(tǒng)。在考試時，考生通過報名時的序號再錄人指紋信息、采集照片信息，在進行照片采集的同時使用二代身份證讀卡器識別身份證中的照片，然后與現(xiàn)場采集的照片進行圖像比對，從而確定考生身份。該模塊主要硬件有指紋識別儀、二代身份證識別器和照片采集設備組成。表1是用戶信息表的關鍵字段。

3.3其它功能模塊bookmark7表1用戶信息表關鍵字段考生報名模塊在錄人考生基本信息的同時，進行考生照片的采集與照片比對操作，通過二代身份證讀卡器讀取考生身份證基本信息，同時拍攝考生照片進行比對，以確定考生信息。

完成考生信息辨別后，錄人考生指紋和考生照片信息，隨機抽取考生座位機號。

考試前現(xiàn)場錄人考生指紋信息和考生照片，生成指紋信息后存人指紋信息庫，當考生完成考試準備后進人考試機房，并按指定的考試機位號對號人座，考生再次錄人指紋信息，比對人場前錄人的指紋信息，如比對成功，則正常登錄系統(tǒng)，當所有機器正常登錄后，監(jiān)考老師發(fā)布開考指令，如某考生指紋比對不成功，則終止其考試。指紋采集設備需要安裝相應的驅(qū)動程序，通過廠家提供的SDK進行二次開發(fā)，從而完成指紋信息的指紋識別系統(tǒng)中，指紋識別模塊是核心，其它模塊是輔助?？忌畔⒛K、試卷管理模塊和生成隨機座位號模塊是為指紋識別模塊服務的子模塊，采用相應的數(shù)據(jù)表來存儲數(shù)據(jù)、識別考生身份信息，通過指紋識別來確定考生的考試身份的唯一性。以16個考試機位為例，考生在錄人指紋和采集照片時，從中隨機抽取一個機位號進行考試準備，第二個考生則在剩下的15個機位中抽取一個機位號進行考試準備，第三個考生在剩下的14個機位號中抽取一個機位號進行考試準備，依次類推，直接最后一個考生獲得機位號，完成一個批次的考生。

本系統(tǒng)經(jīng)過一個學期，4000人左右的考試，替考、代替全部正常檢出，座位號打印符合設置規(guī)則，平均指紋處理時間小于0.04秒，拒真率小于等于0.01%，達到設計要求。

使用指紋識別和照片信息識別的普通話考試系統(tǒng)，極大的方便了普通話考試的組織、實施。讓監(jiān)考老師可以輕松識別替考者，進一步減少了作弊行為。經(jīng)過測試使用，系統(tǒng)性能良好，符合設計要求，可推廣到其它計算機機房考試系統(tǒng)當中。