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摘 要：随着科技快速的进步我们的生活方式也发生了巨大的改变，支付宝出现之前，人们的消费支付方式都是现金，曾几何时，我们在日常生活中已经很少再看到现金了。二维码的出现让我们每个人都拥有一个支付的标识，再然后，指纹技术的应用让我们的支付变得更加安全、便利。这样的技术应用同样也适合在校园中，让指纹代替校园一卡通，这无疑也会让校园生活变得更丰富多彩、便利和安全。本次科研立项主题主要也是围绕指纹技术在校园里的应用展开深入调查的，让大家能够深入了解到指纹技术是怎样便利校园生活以及具体的操作流程。
关键词：指纹技术;校园一卡通;一指通
一、项目研究主要内容
本次我们科研立项的主题就是围绕指纹技术在校园里的应用展开的，1684年，英国植物形态学家Grew发表了第一篇研究指纹的科学论文，这也是指纹技术第一次被公开提出来。指纹技术的原理即指通过比较不同指纹的细节特征点来进行鉴别，指纹识别技术涉及图像处理、模式识别、计算机视觉、数学形态学、小波分析等众多学科。由于每个人的指纹不同，就是同一人的十指之间，指纹也有明显区别，因此指纹可用于身份鉴定。由于每次捺印的方位不完全一樣，着力点不同会带来不同程度的变形，又存在大量模糊指纹，如何正确提取特征和实现正确匹配，是指纹识别技术的关键。在研究指纹技术的过程中也是经过了反复的研究和实验，直到20世纪90年代指纹才被正式的应用。由于其唯一性、安全性、速度快等优点让指纹技术得到了快速的发展，应用在了支付宝支付、微信支付等方面，所以我们利用这些优点把指纹技术带进校园，让学生、教师都可以享受到指纹技术带来的便利。我们通过指纹数据库来管理录入的指纹，在新生入校时就把他们所有的信息一一对应到他们各自的指纹中，代替校园一卡通在学校里的作用，查课时只需要学生在进入教室的时候在打卡机上指纹打卡签到，在食堂就餐时在POS机上刷一下指纹就可以成功就餐，同样在图书馆借阅图书、进出图书馆、就寝打卡、宿舍门开锁等都只需要刷一下指纹就可以轻松活动。传统的校园卡经常会出现丢失、被他人窃取、忘记携带校园卡等不安全不方便的情况，这时“一指通”就轻松的展现出了它的优势。
二 、研究方法以及具体步骤
（一）为调查指纹识别系统在校园中的应用，我们团队主要采用观察法、调查法、文献法、经验总结法。
首先我们使用观察法分以下几个步骤实施：一是做大略调查和试探性观察。我们小组成员通过上网、书刊、媒体数据库等各种渠道来了解有关指纹系统应用的方面知识以及一些已经实现指纹系统应用的领域，分析各领域目前所存在的问题和优势，据此作出初步判断，为后期实地调研提供具体方向。二是确定观察的目的和中心。根据我们研究的方向，我们决定围绕指纹系统在高校中的应用为中心进行观察，我们也采取了小组观察，分工合作的形式。三是确定观察对象。我首先确定拟观察的总体范围是指纹系统应用的各大高校，如武汉大学、北京航天航空大学以及深圳外国语大学，其次确定拟观察的个案对象我们根据就近原则选择武汉大学，武汉大学采用了指纹考勤机。四是制定了观察计划，制定了具体的观察次数及时间等。五是策划和准备观察手段，我们利用摄影、录音等技术，将所观察的记录下来，进行数据处理分析。
其次我们使用文献法和调查法。我们小组成员分别阅读有关文献（包括文字、图片、符号、声频、视频等具有一定理论价值和资料价值的材料），得出关于指纹系统应用的一般性结论以及发现问题，分析问题的原因并寻找新的思路。通过上网搜集相关指纹识别的技术及应用领域的资料，以及了解指纹识别在各大高校的应用情况，对该项技术应用有一个大致的了解，方便对研究问题的方向性有一个准确的把握。我们了解到关于指纹系统应用在国内外的发展趋势，以及各大高校领导对指纹系统的态度等等，并且通过搜集典型文献进行分析指纹识别系统在校园中的应用。比如2014年重庆市在全国普通高校艺术专业联合考试中，为确保考试公平公正，首次利用指纹识别技术对考生身份进行识别;武汉大学的考勤机，对课堂到课率更精确，提高课堂效率节省时间;哈尔滨师范大学采用指纹识别技术代替借阅卡在图书馆中使用等等。
然后我们使用调查法，我们小组成员通过开会讨论的方式来确定问卷调查的题目及目的，采用问卷的方式，各高校学生对校园指纹识别技术的了解情况以及现有一卡通使用的弊端等相关问题进行调查，小组将对所搜集到的相关信息进行整理，分析，归纳研究结果，然后确定待收集的数据，对收回的调查表的质量进行检查，对那些经过检查后的有效问卷进行数据分析，得出相应结论。
最后使用经验总结法，我们先了解指纹系统在其他领域的发展情况，比如消费领域，内控领域等，并分析其利弊，进行总结。然后了解哪些已经开始使用指纹系统的高校的现状，比如武汉大学、北京航天航空大学以及深圳外国语学校的指纹考勤机等等。根据以上研究方法，我们综合分析调查结果，针对指纹识别系统在校园中应用的情况开始撰写论文。
阶段一，5月份至9月份通过网上搜素了解指纹解锁的技术研究知道指纹识别的便利、同时调查目前指纹识别在各高校中的应用情况。比如，在高校中应用指纹查考勤、归寝、考试监管等应用，但是这一技术只是在某些高校某个领域应用没有在更多领域普及。据了解湖北大学知行学院在2013年5月采取了查考勤新办法—刷校园卡+验指纹，堪称“史上最严”的高校考勤办法。
阶段二，浅析指纹应用流程：分别是指纹采集流程，整理流程、图像的预处理，输出流程、识别流程。指纹识别技术就是通过后台系统数据分析整理而达到管理目标。
阶段三，通过对高校学生的问卷调查中，了解到大家普遍对指纹都比较了解，92.38%的学生都知道指纹运用于支付方面是最广的，84.76%的学生也表示愿意接受指纹技术运用在校园一指通系统上，指纹技术在校园里可以运用在消费支付上，也可以运用在宿舍门禁、课程教学及考勤、图书馆借还书籍等方面，我们也对指纹支付进行了调查，目前校园有校园卡支付、二维码支付和指纹支付，25.71%的同学表示校园卡支付更方便安全，43.81%的同学选择了指纹支付，剩下的30.48%则选择二维码支付。分析问卷数据，总结分析，更多的大学生对于指纹识别技术在校园的应用还是很期待的。 阶段四，分析不同情况下指纹采集的差异性。在10月份统计了学校需要指纹POS的区域及可匹配的台数，以湖北经济学院法商学院为点，主要可设计的领域有：图书馆、寝室、教学楼、食堂;其次，我们用一台闲置功能完好的智能手机，因其有指纹采集功能，我们模拟了不同环境下的指纹采集。通过结果，可以明显看到手指在脏、湿、或受伤的情况下，其反应差甚至无法识别;有的时候手指洁净的时候也会出现识别失败的情况。分析影响指纹识别效果的因素。
阶段五，分析指纹识别技术在校园应用中的弊端以及发展中存在的问题：如一、如何确保识别的准确性，二、考虑实施的成本问题、三、校园安全问题能否保障，四、真正实现校园指纹化试点问题以及全面推广将有哪些注意点。
四、项目研究总结
我们决定研究这个课题的原因是21世纪高等院校目标是建立数字化校园，指纹技术进入校园可以推动数字化校园的建立，指纹技术能让校园的老师和学生跟上科技发展的脚步享受更快捷、更便利、更安全的校园生活，创建良好舒适的学习生活氛围，提高各种管理和服务工作的效率。
这个时代的发展是迅猛的，更新换代每天都在悄无声息地发生着。比如中学时期的我们大众消费方式还是现金支付，可进入大学之后随着支付宝、微信的使用，我们很少使用现金，慢慢指纹支付出现在生活便利着我们，校园中也出现了一些指纹设备，实验楼的打卡机，普通话考试的指纹登陆，这也反应了传统的一卡通已经跟不上科技发展的脚步了。我们也介绍了人卡分离的传统一卡通容易折断、丢失、消磁等缺陷，这些缺陷指纹技术能完美地弥补，当然指纹技术最大的困难就是指纹数据库的建立和维护，不过指纹技术越来越成熟，从长远来看，指纹技术的成本或比传统一卡通成本略高，但带来的服务价值却远超一卡通，目前也有少数高校应用指纹记上课考勤和归寝情况等，我们希望指纹技术能在学校里普遍起来，其将会带来巨大的收益，提高高校的课堂考勤质量，提高图书馆安全管理效率，解决学生掉卡、消磁等问题，提高宿舍安全管理和各种缴费系统的效率。将指纹技术应用到校园不仅可以提高学校管理效率，还可以给广大师生带来科技感的校园生活。
參考文献：
[1]彭盼，基于指纹识别的身份认证中心的设计与实现[D].硕士：山东大学计算机学院，2012.5.23.
[2]杨延朋，校园一卡通系统的安全性分析与设计[J].辽宁科技大学学报，2008年02期
[3]赵云启，胡朝举.指纹识别在高校教学管理中的应用[J].新校园：理论版，2012（3）
[4]王雪涛.指纹识别在图书馆管理系统中的应用研究[J].黑河学刊，2012（07）
[5]吴成枫，赵振华.基于指纹识别技术的智能门禁系统研究[J].微型电脑应用，2012（06）
[6]付启众，指纹信息处理及其在网络身份认证中的应用研究[D].合肥工业大学，2002
[7]陈为民，指纹图像处理及匹配方法的研究[D].重庆大学，2006
[8]冯子衡，邓于，廖长荣.指纹识别技术在校园管理系统中的应用研究[J].重庆文理学院学报，2013，32（03）：96-98.
[9]杨隽欣，校园一卡通系统及指纹识别系统的应用[D].电子科技大学，2011.
关键词：指纹技术;校园一卡通;一指通
一、项目研究主要内容
本次我们科研立项的主题就是围绕指纹技术在校园里的应用展开的，1684年，英国植物形态学家Grew发表了第一篇研究指纹的科学论文，这也是指纹技术第一次被公开提出来。指纹技术的原理即指通过比较不同指纹的细节特征点来进行鉴别，指纹识别技术涉及图像处理、模式识别、计算机视觉、数学形态学、小波分析等众多学科。由于每个人的指纹不同，就是同一人的十指之间，指纹也有明显区别，因此指纹可用于身份鉴定。由于每次捺印的方位不完全一樣，着力点不同会带来不同程度的变形，又存在大量模糊指纹，如何正确提取特征和实现正确匹配，是指纹识别技术的关键。在研究指纹技术的过程中也是经过了反复的研究和实验，直到20世纪90年代指纹才被正式的应用。由于其唯一性、安全性、速度快等优点让指纹技术得到了快速的发展，应用在了支付宝支付、微信支付等方面，所以我们利用这些优点把指纹技术带进校园，让学生、教师都可以享受到指纹技术带来的便利。我们通过指纹数据库来管理录入的指纹，在新生入校时就把他们所有的信息一一对应到他们各自的指纹中，代替校园一卡通在学校里的作用，查课时只需要学生在进入教室的时候在打卡机上指纹打卡签到，在食堂就餐时在POS机上刷一下指纹就可以成功就餐，同样在图书馆借阅图书、进出图书馆、就寝打卡、宿舍门开锁等都只需要刷一下指纹就可以轻松活动。传统的校园卡经常会出现丢失、被他人窃取、忘记携带校园卡等不安全不方便的情况，这时“一指通”就轻松的展现出了它的优势。
二 、研究方法以及具体步骤
（一）为调查指纹识别系统在校园中的应用，我们团队主要采用观察法、调查法、文献法、经验总结法。
首先我们使用观察法分以下几个步骤实施：一是做大略调查和试探性观察。我们小组成员通过上网、书刊、媒体数据库等各种渠道来了解有关指纹系统应用的方面知识以及一些已经实现指纹系统应用的领域，分析各领域目前所存在的问题和优势，据此作出初步判断，为后期实地调研提供具体方向。二是确定观察的目的和中心。根据我们研究的方向，我们决定围绕指纹系统在高校中的应用为中心进行观察，我们也采取了小组观察，分工合作的形式。三是确定观察对象。我首先确定拟观察的总体范围是指纹系统应用的各大高校，如武汉大学、北京航天航空大学以及深圳外国语大学，其次确定拟观察的个案对象我们根据就近原则选择武汉大学，武汉大学采用了指纹考勤机。四是制定了观察计划，制定了具体的观察次数及时间等。五是策划和准备观察手段，我们利用摄影、录音等技术，将所观察的记录下来，进行数据处理分析。
其次我们使用文献法和调查法。我们小组成员分别阅读有关文献（包括文字、图片、符号、声频、视频等具有一定理论价值和资料价值的材料），得出关于指纹系统应用的一般性结论以及发现问题，分析问题的原因并寻找新的思路。通过上网搜集相关指纹识别的技术及应用领域的资料，以及了解指纹识别在各大高校的应用情况，对该项技术应用有一个大致的了解，方便对研究问题的方向性有一个准确的把握。我们了解到关于指纹系统应用在国内外的发展趋势，以及各大高校领导对指纹系统的态度等等，并且通过搜集典型文献进行分析指纹识别系统在校园中的应用。比如2014年重庆市在全国普通高校艺术专业联合考试中，为确保考试公平公正，首次利用指纹识别技术对考生身份进行识别;武汉大学的考勤机，对课堂到课率更精确，提高课堂效率节省时间;哈尔滨师范大学采用指纹识别技术代替借阅卡在图书馆中使用等等。
然后我们使用调查法，我们小组成员通过开会讨论的方式来确定问卷调查的题目及目的，采用问卷的方式，各高校学生对校园指纹识别技术的了解情况以及现有一卡通使用的弊端等相关问题进行调查，小组将对所搜集到的相关信息进行整理，分析，归纳研究结果，然后确定待收集的数据，对收回的调查表的质量进行检查，对那些经过检查后的有效问卷进行数据分析，得出相应结论。
最后使用经验总结法，我们先了解指纹系统在其他领域的发展情况，比如消费领域，内控领域等，并分析其利弊，进行总结。然后了解哪些已经开始使用指纹系统的高校的现状，比如武汉大学、北京航天航空大学以及深圳外国语学校的指纹考勤机等等。根据以上研究方法，我们综合分析调查结果，针对指纹识别系统在校园中应用的情况开始撰写论文。
阶段一，5月份至9月份通过网上搜素了解指纹解锁的技术研究知道指纹识别的便利、同时调查目前指纹识别在各高校中的应用情况。比如，在高校中应用指纹查考勤、归寝、考试监管等应用，但是这一技术只是在某些高校某个领域应用没有在更多领域普及。据了解湖北大学知行学院在2013年5月采取了查考勤新办法—刷校园卡+验指纹，堪称“史上最严”的高校考勤办法。
阶段二，浅析指纹应用流程：分别是指纹采集流程，整理流程、图像的预处理，输出流程、识别流程。指纹识别技术就是通过后台系统数据分析整理而达到管理目标。
阶段三，通过对高校学生的问卷调查中，了解到大家普遍对指纹都比较了解，92.38%的学生都知道指纹运用于支付方面是最广的，84.76%的学生也表示愿意接受指纹技术运用在校园一指通系统上，指纹技术在校园里可以运用在消费支付上，也可以运用在宿舍门禁、课程教学及考勤、图书馆借还书籍等方面，我们也对指纹支付进行了调查，目前校园有校园卡支付、二维码支付和指纹支付，25.71%的同学表示校园卡支付更方便安全，43.81%的同学选择了指纹支付，剩下的30.48%则选择二维码支付。分析问卷数据，总结分析，更多的大学生对于指纹识别技术在校园的应用还是很期待的。 阶段四，分析不同情况下指纹采集的差异性。在10月份统计了学校需要指纹POS的区域及可匹配的台数，以湖北经济学院法商学院为点，主要可设计的领域有：图书馆、寝室、教学楼、食堂;其次，我们用一台闲置功能完好的智能手机，因其有指纹采集功能，我们模拟了不同环境下的指纹采集。通过结果，可以明显看到手指在脏、湿、或受伤的情况下，其反应差甚至无法识别;有的时候手指洁净的时候也会出现识别失败的情况。分析影响指纹识别效果的因素。
阶段五，分析指纹识别技术在校园应用中的弊端以及发展中存在的问题：如一、如何确保识别的准确性，二、考虑实施的成本问题、三、校园安全问题能否保障，四、真正实现校园指纹化试点问题以及全面推广将有哪些注意点。
四、项目研究总结
我们决定研究这个课题的原因是21世纪高等院校目标是建立数字化校园，指纹技术进入校园可以推动数字化校园的建立，指纹技术能让校园的老师和学生跟上科技发展的脚步享受更快捷、更便利、更安全的校园生活，创建良好舒适的学习生活氛围，提高各种管理和服务工作的效率。
这个时代的发展是迅猛的，更新换代每天都在悄无声息地发生着。比如中学时期的我们大众消费方式还是现金支付，可进入大学之后随着支付宝、微信的使用，我们很少使用现金，慢慢指纹支付出现在生活便利着我们，校园中也出现了一些指纹设备，实验楼的打卡机，普通话考试的指纹登陆，这也反应了传统的一卡通已经跟不上科技发展的脚步了。我们也介绍了人卡分离的传统一卡通容易折断、丢失、消磁等缺陷，这些缺陷指纹技术能完美地弥补，当然指纹技术最大的困难就是指纹数据库的建立和维护，不过指纹技术越来越成熟，从长远来看，指纹技术的成本或比传统一卡通成本略高，但带来的服务价值却远超一卡通，目前也有少数高校应用指纹记上课考勤和归寝情况等，我们希望指纹技术能在学校里普遍起来，其将会带来巨大的收益，提高高校的课堂考勤质量，提高图书馆安全管理效率，解决学生掉卡、消磁等问题，提高宿舍安全管理和各种缴费系统的效率。将指纹技术应用到校园不仅可以提高学校管理效率，还可以给广大师生带来科技感的校园生活。
參考文献：
[1]彭盼，基于指纹识别的身份认证中心的设计与实现[D].硕士：山东大学计算机学院，2012.5.23.
[2]杨延朋，校园一卡通系统的安全性分析与设计[J].辽宁科技大学学报，2008年02期
[3]赵云启，胡朝举.指纹识别在高校教学管理中的应用[J].新校园：理论版，2012（3）
[4]王雪涛.指纹识别在图书馆管理系统中的应用研究[J].黑河学刊，2012（07）
[5]吴成枫，赵振华.基于指纹识别技术的智能门禁系统研究[J].微型电脑应用，2012（06）
[6]付启众，指纹信息处理及其在网络身份认证中的应用研究[D].合肥工业大学，2002
[7]陈为民，指纹图像处理及匹配方法的研究[D].重庆大学，2006
[8]冯子衡，邓于，廖长荣.指纹识别技术在校园管理系统中的应用研究[J].重庆文理学院学报，2013，32（03）：96-98.
[9]杨隽欣，校园一卡通系统及指纹识别系统的应用[D].电子科技大学，2011.