基于校园卡的大学生电子照片采集系统的设计与实现

林超，叶振昀

基于校园卡的大学生电子照片采集系统的设计与实现

林超，叶振昀

针对高校大学生电子照片采集环境苛刻，人力成本高，容易出错等特点，搭建了一个基于高清摄像头和校园一卡通的大学生电子照片采集系统，利用 OpenCV的人脸识别技术进行大学生高清的电子照片采集，并通过刷卡进行学生照片身份的识别。

校园卡；OpenCV；人脸识别；动态链接库

0 引言

近几年随着高校数字化校园的建设和推广，高校的教务、科研、管理和生活服务基本实现了数字化，而学生电子照片的采集由于种种限制成为其中最薄弱的环节[1-3]，影响着高校数字化的进程与成效。一卡通作为数字化校园的重要组成部分，在学生的身份识别，资金结转等方面有着不可替代的作用[4]-[6]。如果充分利用一卡通的上述优势，开发一套基于一卡通的学生电子照片采集系统对于数字化校园建设有积极的推动作用。

1 电子照片采集现状

高校学生电子照片是数字化校园的基础——学生信息的重要组成部分，是学生身份识别的重要标志，广泛的应用与各级别的考试报名和考试过程的身份验证，例如：大学生英语四、六级考试，全国计算机等级考试、硕士研究生入学考试等。而现在的电子照片的采集通常都是由专业的摄影师用专业的器材在专业摄影场所进行拍照后导入到计算机，然后，按拍照名单的先后次序进行命名，最后，用专业的软件统一编辑处理后导入到数字化校园平台。此种方法存在以下主要问题：（1）照相人员专业要求度高，照相条件要求苛刻。专业相机的操作复杂，且容易受到场地、灯光以及被采集照片者的坐姿、高矮的影响；（2）人员的组织相对比较复杂，照片且容易出错。照片采集往往需要在短时间内集合大量的学生，按顺序排队签名照相，操作繁杂容易出现照片命名错误。

2 系统的总体设计

2.1 设计思想

系统主要有两部分组成：照片采集和身份识别。照片采集是利用摄像头，通过人脸识别自动进行头部一寸照片的裁剪，并进行照片的保存。身份识别是利用一卡通在学生身份识别的优势，刷卡获取当前学生的身份信息，对当前照片信息进行身份信息命名，并保存原始照片，然后根据命名后的照片进行学生信息的身份和照片信息的核对。

系统采用C/S架构设计，照片采集利用的OpenCV的人脸识别的，身份识别则是调用的一卡通提供的动态连接库，进行身份信息的采集。具体的业务流程图如图1所示：

图1 业务流程图

2.2 功能设计

照片采集部分主要包含以下功能：人脸识别、照片采集、照片文件的存储和备份；身份识别主要包含：身份识别、照片命名、身份照片信息核对功能。系统功能结构图如图2所示：

图2 系统功能结构图

2.2.1开发环境搭建

由于软件是基于 Windows的图像相关应用程序，所以笔者在微软的 Windows7操作系统中搭建了 Visual Studio+OpenCV的开发环境，开发语言用的c++，编译用的微软的Visual Studio 2012，图像处理则用的OpenCV2.1.10进行开发。

2.2.2照相及人脸识别程序开发

照相及人脸识别程序主要包含两个功能：拍摄高清晰度的照片并且裁剪出包含人脸的一寸照片。整个项目分成了3个子部分：（1）主要的可执行程序，负责拍照以及储存照片；（2）一个动态链接库，它静态链接了OpenCV的二进制文件；（3）用于方便跨进程通讯。

在照片采集部分：由于集成在OpenCV里面VFW模块已经被微软放弃支持而无法捕获高清图片；因此，笔者采用了微软DirectX里面提供了新的视频捕获API。下面是部分

照片捕获的代码：

//打开文件准备写入

OpenCV 人脸识别模块通过 OpenCV 加载了haarcascade_frontalface_alt分类器，用来对图像中的人正脸进行识别，从而返回人脸的位置。

为了更好地解决人脸识别模块和主进程的通讯问题，减低开发成本的同时获得最大效率，这里我们通过内存文件来实现。所谓内存文件就是把一片内存区域虚拟成文件，把获取的一寸照片存放在内存中，这样就可以通过磁盘API进行远程通讯了。

2.2.3身份识别功能及开发

身份识别部分主要是刷卡调用校园一卡通系统提供的动态链接库，通过第三方代理服务器，进行实时的卡主身份信息的读取，并以该卡主的学号信息进行照片的命名，保存到照片服务器上，通过调用照片服务器上的照片信息进行核对。

用户信息的获取是通过动态链接库的接口函数

出口参数：pAccMsg-从数据库中读出账户信息，包括姓名、性别、部门代码、卡号、学工号、身份证号、身份代码等。

TA_HazyInqAcc(AccountMsg *pAccMsg, int *RecNum, char *FileName)

函数功能：根据查询条件模糊查询账户信息。

3 总结

通过基于校园一卡通和高清摄像头的大学生电子照片采集系统的开发，极大地减少了大学生电子照片采集的难度和工作量，提高了照片的准确率，大力推动了学籍信息化管理的进程。

[1] 吴志山.高校学生等级考试照片处理系统的实现方法[J].中国教育信息化,2013,12：61-63.

[2] 王东.高校学生电子照片采集系统的设计与实现[J].贵州师范学院学报,2011,27(12):10-14.

[3] 郭东恩,贾玉珍,王绪宛.基于PB利用摄像头批量采集照片系统的实现[J].计算机与数字工程, 2010,38(12):177-180.

[4] 李小雪,吴中福,钟将,等.数字化校园中统一身份认证系统研究[J].计算机应用,2008(5):1146-1151.

[5] 段运生,吴先良.基于Web服务的统一身份认证系统的设计与实现[J].安徽大学学报：自然科学版,2008,32(1):29-31.

[6] 费青松.数字校园统一身份认证的研究与设计[D].北京:北京邮电大学,2007.

TP393 文献标志码：A

2015.03.24）

1007-757X(2015)08-0046-02

国家自然科学基金（No. 11326203 ）；山东省自然科学基金（No. ZR2013FQ034）

林 超（1977-），男，烟台人，中国石油大学（华东）网络及教育技术中心媒体技术部主任，硕士，工程师，研究方向：计算机技术，青岛，266580叶振昀（1995-），男，包头人，中国石油大学（华东）计算机与通讯工程学院，研究方向：机器学习，互联网技术，青岛, 266580