专利名称：面向大型考试的考生身份指纹验证系统的制作方法
技术领域：
本发明属于生物特征身份识别技术领域，具体涉及一种指纹身份验证系 统，用于大型考试中考生身份验证，以有效杜绝大型考试中考生替考现象的发 生。
(二)
背景技术：
随着信息化时代的到来，基于生物特征的人体身份识别技术越来越受到重 视。指纹识别是根据人体指纹的纹路、细节特征等信息对操作或被操作者进行 身份鉴定。存在易于提取、识别速度快，精度高等优点，是目前应用最广的人 体身份生物特征验证方法。
在我国各类大型考试，尤其是成人考试中，替考现象时有发生。教育部自 考办考务与监察处表示考试作弊作为一种社会性问题，在当前市场经济交易 原则泛化、急功近利观念上升等不良风气影响下，包括自考在内的各种考试中， 作弊的人数、手段、心态等方面，的确是日益呈现出复杂化、严重化的倾向。 雇佣"枪手"冒名顶替就是常用手段之一。这已严重影响到考试的公正性和严 肃性。
目前，各类大型考试中，仍广泛采用监考人员依据考生照片进行考生身份 验证的方式，由于主观因素很多，替考现象难以杜绝。针对这种现象，采用指 纹身份验证方式进行考生身份验证是一个有效的解决办法。
国内现有的考生身份指纹验证技术，按采取的验证方式不同分为三种 1.捺印采集、集中比对
考试时，老师通过照片等资料确认考生身份，同时手持印泥，到考生座位 将考生的指纹捺在答巻的指纹区内，考试结束后，将答巻送至考试中心，集中 扫描、集中比对，鉴定考生身份是否合法以及考巻是否有效。后者如果考生的 人数较多，分布的地域较广，则后期的指纹录入和比对的工作量很大。而且， 如果指纹采集质量较差或者比对差错等都会给后续的工作带来很多麻烦，如可 能需要考生到考试中心再次验证，这过程中又有可能发生新的顶替等等。实现起来风险较大，不适用于大型的考试系统。
2. POS机+IC卡方式
山监考老师手持POS机到考生座位，将记录有考生指纹等信息的IC卡插 入POS机，同时现场采集考生活体指纹，与存储在IC卡中的该考生的原始指
纹进行比对，验证考生身份。如果比对成功，则确认身份合法，否则，要多次 确认，如果确实不能通过，则初步断定为替考并接受调查。至于考试时指纹验 证的时间，可以放在考前，也可放在考后，为了不影响考生的心情，避免因为 紧张无法通过的情况，需要将身份认证放在考试之后。该种方式由于指纹比对 速度慢，精度差，影响考生考试，不适用于大型的考试系统。
3. PC机方式
PC机方式即在考场设置PC机，PC机安装采集仪。如果网络条件较好， 可以直接与考试中心相连，通过网络在后台进行比对，否则可以事先将考场考 试的考生指纹下载到PC机上(可通过网络或移动存储介质如软盘、优盘、移 动硬盘、光盘等)，考生考试时，输入准考证号，采集指纹，进行比对，比对通 过，参加考试，否则不允许参加考试并接受调查。由于有PC机的支持，该方 式可快速准确地进行考生身份指纹验证。
通过分析，本发明采用PC机方式进行大型考试考生身份指纹验证。并根 据大型考试中考生人数多、考试集中等因素导致的对系统较高的指纹采集易行 性，信息管理安全性，指纹验证快速性等要求，在考生指纹采集，管理和验证 等各个环节都进行新颖的针对性设计，以满足大型考试中对考生身份验证的需 要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于考生人数多、考试集中的面向大型考试 的考生身份指纹验证系统。
本发明的目的是这样是实现的
1. 系统由指纹信息采集，指纹信息管理，指纹信息验证，考场核查，指纹 验证信息上报五个子系统组成；
2. 考生指纹信息采集
考生首先网报基本信息，系统自动生成一个唯一的报名号，并生成一张含有报名号条码的报名证；
然后，考生打印报名证并持该证到指定地点进行指纹信息采集；工作人员 用条码枪扫描报名证上的条码即可确认考生身份，随后，利用摄像头采集考生 照片，指纹仪采集考生指纹，并将采集到的现场信息与其个人基本信息对应存 储在一起。最后，打印一张完整的报名信息表，山考生确认无误后签字；
3. 考生指纹信息管理
首先，考生指纹信息采集之后，将考生报名信息作为密钥对其指纹信息进
行加密，然后存储在数据库中；
随后，各报名点采集的考生指纹信息通过数据库逐级上报；
最后，所有考生指纹信息均上报到管理中心总数据库中；
考试前，由管理中心考生指纹信息总数据库按照考生考点安排制作考生准
考证，该准考证上含有唯一的考生准考证号条码。并将考生指纹信息导出到数
据库中，导出库中同吋含有唯一的考生报名号和准考证号；
随后，该数据库逐级下发，并最终到达各考点，此时，每--个考点的数据
库中将只包含该考点考生的指纹验证信息；
4. 考生指纹信息验证
包括一对多快速验证主模块和一对一高精度验证副模块；
首先，系统利用一对多模块对考生身份进行指纹验证，现场对来参加考试
的考生通过扫描其所持准考证上的准考证条形码确认该考生身份，随后对库内
存储的该考生指纹信息根据其报名号进行解密后放入考生指纹验证信息缓存池
内，从而支持单机多通道同时验证；
对于少数指纹验证没有通过的考生再次通过指纹一对一验证模块进行高精
度身份验证；
5. 考场核查
在考试现场，待所有考生指纹身份验证结束后，将指纹验证结果进行汇总， 并据此得到含有考场位置信息的缺考考生名单，可用于考试中复查；
6. 考生指纹验证信息上报
考试结束后，考生指纹验证信息上报管理部门，作为考生考试有效性依据。 该信息提供给招生院校，在考生报到时进行指纹复查，避免考试报名时就由代考人冒名顶替的替考行为。 本发明具有以下优点
1、 考生指纹信息采集，可通过条码枪扫描事先打印的含有条码的报名证， 快速准确确定考生身份，并将现场采集指纹信息和考生个人基本信息对应在一 起；
2、 考生指纹信息管理采用考生报名信息作为密钥对其指纹信息进行加密， 保证考生指纹信息安全性；
3、 考生指纹信息管理根据考场安排，制作含有考生准考证号条码的准考证， 用于验证；
4、 考生指纹信息验证，可通过条码枪扫描事先打印的含有条码的准考证， 快速准确确定考生身份；
5、 考生指纹信息验证设计为一对多快速验证模块为主，辅以一对一高精度 验证模块的考生身份指纹复合验证方法。 一对多模块实现考生快速进行指纹身 份验证， 一对一模块实现考生身份指纹高精度验证，从而在保证考试现场考生 快速进行指纹身份验证进入考场的同时，又避免各类因考生身份指纹验证导致 的纠纷；
6、 考试现场考生指纹身份验证后的考场核查方法，即在考试现场，依据考 生指纹身份验证结果生成含有考场位置信息的缺考考生名单，并在考试中复查， 进一步避免替考现象的出现；
7、 考试结束后，考生指纹验证信息上报管理部门，作为考生考试有效性依 据。该信息提供给招生院校，在考生报到时进行指纹复査，避免考试报名时就 由代考人冒名顶替的替考行为。
图1面向大型考试的考生身份指纹验证系统 图2考生指纹信息现场采集模块构成 图3考生指纹信息采集流程图 图4考生指纹信息管理流程图 图5考生指纹信息验证流程图 图6考生指纹一对多快速验证模块构成图7考生指纹一对一高精度验证模块构成
具体实施方式
为有效防止大型考试中的替考现象，根据大型考试考生人数多、考试集中 等特点，本发明系统在考生指纹采集，管理和验证等各个环节都进行针对性设 计，具体实施方式
如下
1. 考生指纹信息采集
该环节负责报名考生的指纹信息采集，其工作流程见图2。 1.1个人基本信息网报
报名考生首先在指定网站上进行个人基本信息填写，系统自动生成一个唯 一的报名号。
1.2含有条码的报名证生成
系统根据考生唯一的报名号生成一张含有报名号条码的报名证。Etl考生打 印该报名证到现场进行后续信息采集。 1.3现场信息采集
考生持报名证到指定地点进行信息采集。现场信息采集模块组成见图3。 采集前，工作人员用条码枪扫描报名证上的条码即可确认考生身份，随后，利 用摄像头采集考生照片，指纹仪采集考生指纹，并将采集到的现场信息与其个 人基本信息对应存储在一起。 1.4信息确认
最后，打印一张完整的报名信息表，由考生进行审核，如审核无误，即签 字确认；如有误，可当场进行更正再签字确认。
通过采取以上信息采集方法，可以大幅度提高报名考生的信息采集速度并 完全避免现场手动输入信息出现的采错人和输入信息有误等问题。
2. 考生指纹信息管理
该环节负责从报名考生指纹信息采集之后到指纹信息验证之前的所有工 作。其工作流程见图4。 2.1信息加密
该系统采用了信息加密方法保证考生指纹信息的安全。即考生指纹信息采集之后，立即将考生报名信息作为密钥对其指纹信息进行加密，然后存储在数 据库中，从而保证考生指纹信息在采集端的信息安全性。 2.2信息上报
各报名点采集的考生指纹信息通过数据库逐级上报，由于数据库支持密码 保护并需要特殊软件才能对其进行操作，这保证考生指纹信息在上报信息传递 过程中的安全性。最后，所有考生指纹信息均上报到管理中心总数据库中。该 数据库采用大型数据库，以保证考生指纹信息存储上的安全性。 2.3准考证制作
考试前，由管理中心考生指纹信息总数据库按照考生考点安排制作考生准 考证，该准考证上含有唯一的考生准考证号条码。 2.4信息下发
由管理中心考生指纹信息总数据库按照考生考点安排将考生指纹信息导出 到数据库中。导出库中同时含有唯一的考生报名号和准考证号。随后，该数据 库逐级下发，并最终到达各考点，此时，每一个考点的数据库中将只包含该考 点考生的指纹验证信息。而且，各考点考生指纹验证信息数据库内的考生指纹 信息仍处于原始加密状态，从而保证考生指纹信息在验证端的信息安全性。
3.考生指纹信息验证
该环节负责在各考点对参加考试的考生进行指纹身份验证，其工作流程见 图5。该系统设计为一对多快速验证模块为主，辅以一对--高精度验证模块的 考生身份指纹复合验证方法。
3.1 —对多快速指纹验证
该模块构成见图6。首先，工作人员在验证现场用条码枪扫描来参加考试 的考生所持准考证上的准考证号条形码，以确认该考生身份。随后对库内存储 的该考生指纹信息根据其报名号进行解密后放入考生指纹验证信息缓存池内。 该缓存池可以同时容纳多名应试考生的指纹信息，并支持一个PC机同时进行 多通道考生身份指纹认证，有效提高考生指纹验证速度。
3.2 —对一高精度指纹验证 通过一对多模块进行考生身份指纹验证，大多数考生可以迅速通过指纹验证直接进入考场进行考试，而少数因各种原因指纹验证没有通过的考生可以再 次通过指纹一对一验证模块进行身份验证。指纹一对一验证模块除了提供正常 的计算机自动指纹比对外，还提供考生指纹信息采集时预留的指纹图像进行人 工比对，以避免正常考生因指纹破损导致的无法通过身份验证而不能正常参加 考试的问题出现。同时，也可以更确切地认可替考行为，降低工作人员作出替 考抉择的难度。考生指纹一对一比对过程将自动保存，以备事后核实。
考生指纹信息验证由于釆用 一对多验证模块为主，辅以 一对一验证模块的 考生身份指纹复合验证方法，从而保证考生快速准确进行身份指纹验证，可以 有效避免各类因考生身份指纹验证导致的纠纷。
4. 考场核查
在考试现场，待所有考生指纹身份验证结束后，可将指纹验证结果进行汇 总，并据此得到含有考场位置信息的缺考考生名单，可用于考试中复查，从而 彻底避免替考现象的出现。
5. 指纹验证信息上报
考试结束后，考试现场考生指纹验证结果及其验证过程将保存在现场的数 据库中返回上级管理部门，用于存档和事后核查，其结果作为考生考试有效性 依据。此外，考生指纹信息也可提供给招生院校，在考生报到时进行指纹复査， 避免考试报名时就由代考人冒名顶替的替考行为。
权利要求
1、一种面向大型考试的考生身份指纹验证系统，其特征是(1)由指纹信息采集，指纹信息管理，指纹信息验证，考场核查，指纹验证信息上报五个子系统组成；(2)考生指纹信息采集考生首先网报基本信息，系统自动生成一个唯一的报名号，并生成一张含有报名号条码的报名证；然后，打印报名证并持该证到指定地点进行指纹信息采集；用条码枪扫描报名证上的条码即可确认考生身份，随后，利用摄像头采集考生照片，指纹仪采集考生指纹，并将采集到的现场信息与其个人基本信息对应存储在一起；最后，打印一张完整的报名信息表，由考生确认无误后签字；(3)考生指纹信息管理首先，考生指纹信息采集之后，将考生报名信息作为密钥对其指纹信息进行加密，然后存储在数据库中；随后，各报名点采集的考生指纹信息通过数据库逐级上报；最后，所有考生指纹信息均上报到管理中心总数据库中；考试前，由管理中心考生指纹信息总数据库按照考生考点安排制作考生准考证，该准考证上含有唯一的考生准考证号条码；并将考生指纹信息导出到数据库中，导出库中同时含有唯一的考生报名号和准考证号；随后，该数据库逐级下发，并最终到达各考点，此时，每一个考点的数据库中将只包含该考点考生的指纹验证信息；(4)考生指纹信息验证包括一对多快速验证主模块和一对一高精度验证副模块；首先，系统利用一对多模块对考生身份进行指纹验证，现场对来参加考试的考生通过扫描其所持准考证上的准考证条形码确认该考生身份，随后对库内存储的该考生指纹信息根据其报名号进行解密后放入考生指纹验证信息缓存池内，从而支持单机多通道同时验证；对于少数指纹验证没有通过的考生再次通过指纹一对一验证模块进行高精度身份验证；(5)考场核查在考试现场，待所有考生指纹身份验证结束后，将指纹验证结果进行汇总，并据此得到含有考场位置信息的缺考考生名单，用于考试中复查；(6)考生指纹验证信息上报考试结束后，考生指纹验证信息上报管理部门，作为考生考试有效性依据。
2、根据权利要求1所述的面向大型考试的考生身份指纹验证系统，其特征 是所述指纹一对一验证模块除了提供正常的计算机自动指纹比对外，还提供 考生指纹信息采集时预留的指纹图像进行人工比对，考生指纹一对一比对过程 将自动保存。
全文摘要
本发明涉及一种用于大型考试中考生身份验证的指纹身份验证系统。指纹信息采集子以高效采集考生指纹信息；指纹信息管理子系统将考生报名信息作为密钥对其指纹信息进行加密，并生成带有唯一性条码的准考证用于验证；指纹信息验证子系统采用一对多快速指纹验证模块为主，一对一高精度指纹验证模块为辅的考生身份指纹复合验证方法，快速准确地进行考生指纹身份验证；考场核查子系统在考试现场指纹验证结束后，依据指纹验证结果进行考场缺考考生核查；指纹验证信息上报子系统可将验证通过的考生指纹信息发至考生招收院校。本发明具有指纹采集易行性，信息管理安全性，指纹验证快速准确等特点，能够有效实现大型考试中考生身份指纹验证。
文档编号G06K9/00GK101615246SQ20091007257
公开日2009年12月30日 申请日期2009年7月24日 优先权日2009年7月24日
发明者冯伟兴, 王晨晖, 王科俊, 管凤旭 申请人:哈尔滨工程大学