文 献 综 述

一﹑系统开发的背景及意义

随着高校入校学生的多元化发展，学籍管理作为学校教学、学生管理的基础平台，重要性日益凸显。一个科学学籍管理系统的开发和研究对提高学籍管理的质量和效率有重要意义。而计算机技术、网络技术、数据库技术的发展为学籍管理系统的研究与应用又提供了强有力的支撑，一些软件开发商、厂商和高校也相继展开学籍管理系统的开发和研究，如何实时、快捷、准确的对信息数据进行更新，完成互联网学籍信息的查询和审核是当前学籍管理发展的共同趋势。

目前国内的学籍系统多用于学生入校后的各项学籍管理，通常学生学籍管理系统的主要功能是对一个学校的所有学生整个学籍的查询、修改、添加和删除。它包括对学生入学资格审核、报到注册、课程成绩考核、学籍异动处理、毕业资格审核、学籍学历证书电子注册、教师分布任课管理等，关系到学生学习资格、学习状态及学习结果的认定和教师的查看认可情况。但有时面对一个学生的相貌是无法及时做出对学生信息的准确把握，往往在一些关键设施处的摄像头拍到了相应学生的出入，却由于没有学生相应的姓名和学号等无法及时对学生进行有效的查找，因此拟开发系统采用通过摄像头捕捉到学生的脸部，然后通过识别人脸从而得到学生信息以加大学校安全管理力度，同时通过人脸识别，还可以对于非本校的教职员工和学生进行有效的鉴别。

拟开发系统主要功能用于对学生的成绩和个人信息进行收集和管理。学生可以在拟开发系统中注册和登录，完善个人信息，并对个人信息的查询。教师可以对于学生的学籍信息进行统计、查询和报表。系统的管理员具有对学生学籍信息的维护，对于学生学籍信息的统计、查询和报表。教师和管理员都具有通过人脸识别功能查找相应学生信息，同时管理员具备对于学生人脸数据库的维护。

用于身份验证的模式识别有很多方法，例如指纹信息，血液等都是独一无二的，基于这些信息特征，结合现代信息技术，将人类自身携带的生物特征提取，作为身份区分的重要标志，更加不容易被其它人所模仿，保证了其身份认证的准确性，但由于其获取方式的不方便导致这些身份认证的方法只能用于特定的方式进行识别，而人脸图像的采集使用一个简易摄像头就可以方便获取。同时考虑到每个人的面部五官各不相同，在进入高校的这几年中并不会发生太大的变化，人脸的特征区分明显，因此人脸图像识别已经成为身份验证的主要手段，其具有安全可靠、不易伪造、不可窃取、不被被测个体察觉等优点。通过人脸识别的方式，既可以解决对于高校学生安全问题，也可以加强对于高校设施的安全管理问题。

在以往的学生学籍管理系统中，有人用Java语言，有人用VC 语言，还有人用C语言编程，C语言是面向过程的语言，VC 语言和Java语言是面向对象的语言，学生学籍信息管理系统中更注重对于系统后台的维护和支持，而Java语言在后台处理方面比其它计算机语言更具有很大的优势。同时系统采用的主要特征脸PCA算法需要通过大量的数据进行计算操作，而这些计算操作均需要在后台迅速完成，在这个方面Java语言具有很强的优势。所以拟开发系统决定采用Java语言。

人脸识别的主要算法有局部特征分析方法、特征脸方法、基于几何特征的方法、弹性图匹配方法和神经网络方法等，论文拟采用的是主要特征脸方法，即PCA算法，主要特征脸方法可以有效的找出人脸数据中最”主要”的元素和结构，主要是通过人脸面部器官的局部特征，分别建立眼睛模板、嘴唇模板和下颌模板等，结合人脸标准化模型，进行特征区域的特征提取及选择，去除噪声和冗余，将原有的复杂数据降维处理，揭示出隐藏在复杂数据背后的简单结构。它的优点是简单，而且无参数限制，可以方便的应用与各个场合。

鉴于以上分析，本次毕业设计旨在实现一款可以对人脸进行识别的简单实用的学生学籍管理系统，系统除具有基本学籍管理功能外，还具有依靠人脸特征识别检索学籍信息的功能，可为校园治安、教学教务提供快捷的信息检索查询服务。本系统采用Java语言开发技术，使用Eclipse开发环境和MySQL数据库技术，B/S架构的方式。将学生学籍管理系统和Web技术很好的结合起来，开发出一套相对完整的在线学生学籍管理系统。

二、课题设计技术