摘 要

人脸识别是指利用计算机分析技术来比较人脸视觉特征以实现身份认证。人脸识别是计算机技术研究的一个非常热门的领域。它可以检测人脸明暗度，并自动调整动态曝光补偿。它还检测人脸跟踪和自动调整图像放大率。生物特征识别技术之一是利用生物体的生物学特性（通常指人）来达到区分个体生物的目的。

该报告利用MATLAB软件实现人脸信息的检测和识别，将真彩色图像转换为灰度图像，再将灰度图像进行图像预处理，运用PCA算法来的将相应的图像矩阵转换成特征脸矩阵，将摄取的人脸图像运用图像矩阵存储之后将其投影在特征脸矩阵上，并获得相应的一组坐标系数。设定一定的阈值，根据条件来选择合适的距离向量计算方法，将获得的矩阵系数经过计算之后获得的距离进行比较，据此来实现人脸的图像识别。

基于刷脸的考勤系统的设计中的考勤系统部分主要满足以下用户需求需求：学生，教师，辅导员，系统管理员，院系领导。这个系统是基于JSP Servlet Mysql开发，在运行过程中主要用到了页面模块化、静态页面、动态生成、类封装等技术。

关键词：刷脸；人脸识别；PCA算法；特征脸；考勤

Abstract

Computer analysis techniques to compare face visual features to achieve identity authentication. Face recognition is a very hot area of computer technology research. It can detect face darkness and automatically adjust dynamic exposure compensation. It also detects face tracking and automatically adjusts image magnification. One of the biometric identification techniques is to use the biological characteristics of organisms (usually referring to humans) to achieve the purpose of distinguishing individual organisms.

The report uses MATLAB software to detect and recognize face information, transform true color images into grayscale images, and then perform grayscale image preprocessing, and use the PCA algorithm to convert the corresponding image matrix into a feature face matrix. The image of the captured face is stored using an image matrix and then projected on the feature face matrix, and a corresponding set of coordinate coefficients is obtained. A certain threshold is set, a suitable distance vector calculation method is selected according to the conditions, and the obtained matrix coefficients are compared after the distance obtained by the calculation, thereby realizing the image recognition of the human face.

    The attendance system in the design of the attendance system based on the brush face mainly meets the following user needs: students, teachers, counselors, system administrators, and department leaders. This system is based on JSP Servlet Mysql development, in the running process mainly uses the page modularity, static pages, dynamic generation, class encapsulation and other technologies.

Key Words：face brushing; face recognition; PCA algorithm; feature face;attendance

目 录

第1章 绪论 1

1.1 课题研究背景以及意义 1

1.2 国内研究现状 1

1.3 国外研究现状 2

第2章 开发系统的技术 3

2.1 开发技术的简介 3

2.2 系统运行环境 4

第3章 基于Matlab的刷脸技术 5

3.1 识别系统简介 5

3.2 基于Matlab的一些基本图像处理技术 6

3.2.1 摄取以及读取人脸图像并显示 6

3.2.2 转换图像类型 6

3.2.3 图像增强 7

3.2.4 灰度图像的平滑和锐化处理 8

3.2.5 边缘检测 10

3.3 人脸识别的计算机系统 11

3.3.1 系统基本架构 11

3.3.2 基于PCA算法的人脸识别 12

3.3.3 人脸识别功能的测试 13

第4章 基于JSP的考勤系统 15

4.1 系统分析 15

4.1.1 系统可行性研究分析 15

4.1.2系统功能需求分析 15

4.1.3系统性能需求分析 16

4.2 系统设计 16

4.2.1 请假管理 17

4.2.2 考勤管理 18

4.3 数据库的设计 18

4.4 系统功能实现与测试 20

4.4.1 系统功能的实现 20

4.4.2 密码修改功能 23

4.4.3 学生请假功能的实现与测试 24

4.4.4 系统管理员用户的主要权限 25

4.4.5 辅导员用户的功能与具体实现 27

第5章 结论与展望 28

5.1 结论 28

5.2 展望 28

参考文献 29

致 谢 30

第1章 绪论

1.1 课题研究背景以及意义

学生考勤工作在高校管理中发挥着越来越重要的作用。考勤也成为了衡量一个学生成绩或者是教师考核的一个重要的参数。但是目前学校的学生考勤工作还处于手工状态，一般高校的上课考勤管理都是以任课老师签名调到的方式进行的，根据学生的出勤情况按照一定百分比计入总成绩。但是这样做的效率低，数字化程度低，随着高校生源的不断增加，学生考勤管理工作也越来越繁杂。校园网络工程和网络通信技术的快速发展让学生考勤管理工作变得更加方便快捷，大大降低了教师和学生管理人员的工作量，提高了效率，大大节省了成本。同时，

随着中国社会的高速发展，对机场安检、银行、军事基地、酒店、涉密机构等安全性要求很高的场所，对于能够快速有效的实现个体身份认证的要求日益强烈。

由常识可知，人类的所固有的属性是非常稳定的，而且人与人之间的固有属性是非常不一样的，由于这些显而易见的优势，人的脸部特征是来进行身份验证的最具有排他性的因素。其中人脸识别技术的实现主要是通过特定语言的有关摄像头调用的程序来实现的，在摄取人脸的图像之后，

经过严密的人脸检测算法，从原始的行为图像中得到人脸的区域，用特征提取算法来提取人脸的特征，并且根据这种特征来确认身份的一种技术。为了紧跟时代技术的发展潮流和提高高校的管理效率，基于刷脸的考勤系统逐渐成为高校考勤的一个潮流。

1.2 国内研究现状

国内有关考勤系统的设计自计算机的普及以来就不断地深入，但是国内有关人脸识别技术的研究自二十世纪八十年代以来才逐步展开，清华大学，中科院等成为了在这方面进步和发展比较快的部门，并且他们都在一定程度上获得了不小的成就。在国内的话，取得的成就主要是包括下面这些的，人脸的正面部分的自动识别方法基于的方法是包括多方面的，主要有连接连接机理，代数的特征，几何等的特征等。其中，周教授运用的是几何代数知识中与投影和积分有关的知识来进行关键点面部特征提取来识别的，并且这种识别方法具有比较好的反馈的作用，反响特别好。到此为止，面部特征提取中的正面面部特征提取已经取得初步有效成果，但是有关人脸侧面剪影识别并没有特别深入的研究。在这种需求的驱使下，张教授等人不仅大大降低了计算量，而且也保持了一个相对较高的识别率，达到这种效果的方法就是使用类间散布矩阵的方法来产生矩阵，这样就大大降低了多维矩阵原有的维数。庄教授等人利用代数中投影的方法，将每一幅图像在特征空间来进行投影，然后再来基于层次划分的方法来进行分类，这样就是利用了对同类的图像进行SVD分解图像的平均灰度的方法。何教授等经过去掉多余的特征部分，将权值进行正交的结合，最后进行对称主元分析神经网路的方法进行人脸特征的提取和识别。由于去掉了多余的不必要的人脸特征，所以特征提取的运算量就比较小，并且只占用非常小的存储空间，所以可以存储大量的人脸的图像信息并且能够实现非常快速的人脸辨认。

1.3 国外研究现状

由于数据的分析处理比较规范，业务比较广泛和调理清晰，人事考勤管理系统为计算机提供了非常便利的条件，信息化并且国外人事考勤管理系统的开发技术非常的成熟。由于国外众多企业的高度重视，以及国外计算机技术的飞速发展，考勤管理信息系统在国外已基本进入应用普及的阶段。国外大部分的公司和单位都开发并且运行了考勤管理系统，而其他没有和正准备开发计算机应用和开发管理系统的公司，也逐步地把考勤管理系统作为其应用和开发的首要目标。总之，从国外现在的考勤管理系统的应用以及发展看来，人事考勤管理系统的开发和应用已经进入成熟期。同时，很多国家已经早早开始了有关人脸识别的研究，主要有日本，北欧以及美国在内的众多的比较发达的国家，其中英美的一些国家的一些实验室取得了还不错的成绩，但是他们的主要的研究方向与国内有很大的差别，国外主要是在神经网络，模板匹配在人脸识别方向的应用。

第2章 开发系统的技术

2.1 开发技术的简介

1.JSP技术建设体系分析

Sun Microsystems公司起倡导作用，许多别的公司来共同建立的Web动态网页标准就是我们现在所用的JSP。其中，JSP文件的构成是这样的，将Java的脚本和JSP的元素结合HTML文件。JSP中的静态部分就是HTML要素，动态部分就是JSP元素，其中起辅助作用的是JSP注释部分。Java类文件和Java对象就是JSP在编译的时候生成的。在服务器端起作用的JSP和Servlet是服务器端的技术。Java Web工程中的WebRoot根路径下以及WebRoot根路径的其中一个目录的下面都可以定义JSP，而且可以以访问HTML的方式访问它。

JSP技术是对Servlet技术的扩展，但是他们之间又有很大的不同，Servlet是JSP在编译的时候生成的，是它技术的核心所在。他们的不同之处如下分析，如果用JSP来制作网页的话，那么就会需要全部的Java代码来进行书写，而且生成的动态的页面是不能够进行预览的，所以会很不方便。相比之下，JSP是运用HTML语言和Java语言来共同书写的，而且能够直接通过HTML语言来进行动态网络页面的修改。，十分简洁有效。

1. MySql数据库简介

MySQL是一种关系数据库管理系统，它并没有将所有的数据全都放在一个巨大的存储中，而是将所有的数据分放在不同的数据表中，这样的话，就会使数据的查找之类的会很方便，而且查询简单快速。其中MySQL所使用的查询语言是结构化查询语言。MySQL具有许多优点，它不仅可以支持许多不一样的工作方式，而且它拥有许多的工作模式，并且这款软件源码开放，可以在官网上免费下载。

除此之外，MySQL可以支持许多种不一样的应用程序，即它可以向不同的应用程序来提供有效的接口。

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