Hệ thống điểm danh sinh viên / nhân viên bằng phương pháp nhận diện dấu vân tay trên thiết bị di động kết hợp GPS / Trần Thanh Long

TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN

THAM GIA XÉT GIẢI THƢỞNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN

CẤP TRƢỜNG

HỆ THỐNG ĐIỂM DANH SINH VIÊN / NHÂN VIÊN

BẰNG PHƢƠNG PHÁP NHẬN DIỆN DẤU VÂN

TAY TRÊN THIẾT BỊ DI ĐỘNG KẾT HỢP GPS

Thuộc nhóm ngành khoa học: Công nghệ thông tin

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 4 năm 2014

TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN

THAM GIA XÉT GIẢI THƢỞNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN

CẤP TRƢỜNG

HỆ THỐNG ĐIỂM DANH SINH VIÊN / NHÂN VIÊN

BẰNG PHƢƠNG PHÁP NHẬN DIỆN DẤU VÂN

TAY TRÊN THIẾT BỊ DI ĐỘNG KẾT HỢP GPS

Thuộc nhóm ngành khoa học: Công nghệ thông tin

Sinh viên thực hiện: TRẦN THANH LONG Nam, Nữ: Nam

Dân tộc: Hoa

Lớp, khoa: lớp TH10A3, khoa Công Nghệ Thông Tin

Năm thứ: 4 /Số năm đào tạo: 4

Ngành học: Khoa học máy tính

Ngƣời hƣớng dẫn: TS. LÊ XUÂN TRƢỜNG

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 4 năm 2014

TÓM TẮT

Để phát triển nền kinh tế bền vững thì nhân tố con ngƣời luôn đóng vai trò quyết

định. Vì vậy, không chỉ Việt Nam mà tất cả các nƣớc trên thế giới đều xem giáo dục là

quốc sách hàng đầu của quốc gia. Giáo dục quan trọng là vậy, tuy nhiên, bỏ học, trốn tiết

từ lâu đã trở thành một thực trạng khá phổ biến ở sinh viên, do việc đến giảng đƣờng của

sinh viên là không bắt buộc nhƣ các cấp trung học cơ sở và phổ thông. Do đó, để khắc

phục tình trạng trên, hầu hết các trƣờng Đại học đã và đang áp dụng việc điểm danh sinh

viên nhƣ một hình thức thúc đẩy việc đến giảng đƣờng của sinh viên. Tuy nhiên, hầu hết

các trƣờng lại áp dụng những hình thức điểm danh truyền thống với hiệu quả mang lại

không cao, từ đó dẫn đến một số bất cập khác nhƣ điểm danh hộ, học hộ…

Bên cạnh đó, với sự phát triển về kinh tế và sự chuyên nghiệp hoá trong quản lý

nhân sự thì hệ thống chấm công là một phần không thể thiếu đƣợc trong mỗi doanh

nghiệp. Hiện nay, hệ thống chấm công bằng thẻ đƣợc sử dụng rất phổ biến tại các doanh

nghiệp, công ty để đảm bảo công nhân viên đi làm đầy đủ, năng cao hiệu quả công việc.

Tuy nhiên, đối với những doanh nghiệp đòi hỏi sự quản lý một cách chặt chẽ việc đến

công ty làm việc của nhân viên thì hệ thống chấm công bằng thẻ cũng chƣa đáp ứng đƣợc

hoàn toàn. Vấn đề quẹt thẻ hộ vẫn có thể xảy ra nếu cơ chế quản lý của doanh nghiệp và ý

thức lao động của nhân viên không tốt. Mặt khác, hầu hết các hệ thống chấm công bằng

thẻ chỉ sử dụng cho một địa điểm cố định, cơ sở dữ liệu đƣợc lƣu trữ cục bộ, không thích

hợp để chấm công cho những nhân viên có đặc tính công việc phải làm việc tại nhiều địa

điểm, chi nhánh khác nhau, điều này đòi hỏi một phƣơng pháp quản lý chấm công tối ƣu

hơn để có thể quản lý những nhân viên này, đồng thời cũng có thể áp dụng cho tất cả

nhân viên khác.

Ngày nay, các công nghệ sinh trắc học đã và đang phát triển một cách rộng rãi,

chúng đƣợc sử dụng ngày càng nhiều trong các ứng dụng thực tế và phát huy hiệu quả

cao. Công nghệ sinh trắc học dựa vào các đặc điểm sinh học riêng của mỗi cá nhân nhƣ

vân tay, mống mắt, khuôn mặt,… để nhận diện một ngƣời nào đó. Trong đó, vân tay là

đặc trƣng sinh trắc đƣợc sử dụng phổ biến nhất trong các hệ thống bảo mật bởi tính ổn

định và dễ sử dụng. Nhận dạng vân tay đƣợc xem là một trong những kỹ thuật nhận dạng

hoàn thiện và đáng tin cậy nhất.

Nhằm giải quyết những khó khăn trong việc điểm danh sinh viên – chấm công

nhân viên hiện nay, nhóm nghiên cứu đã đề ra giải pháp là xây dựng một hệ thống phần

mềm điểm danh sinh viên dựa trên phƣơng pháp nhận diện vân tay. Hệ thống đƣợc xây

dựng dựa trên chức năng cụ thể là điểm danh sinh viên, đối với việc chấm công nhân

viên, ta cũng có thể triển khai hệ thống tƣơng tự. Hệ thống này bao gồm gói phần mềm

trên máy chủ (Server) có chức năng truy xuất cơ sở dữ liệu và thực hiện xử lý điểm danh

sinh viên dựa trên các lớp đã đƣợc xây dựng sẵn để xử lý đối sánh ảnh vân tay; gói phần

mềm trên máy con (Client) gồm ứng dụng trên điện thoại di động của sinh viên, giúp sinh

viên chủ động điểm danh khi đến lớp, và một website quản trị thông tin của cơ sở dữ liệu.

Ứng dụng trên điện thoại di động cũng đƣợc tích hợp các lớp hỗ trợ xử lý ảnh vân

tay, khi thực hiện điểm danh, ứng dụng xác định vị trí hiện tại của sinh viên bằng hệ

thống định vị toàn cầu và gọi server cung cấp thông tin các lớp học tại cơ sở tƣơng ứng

với vị trí đó. Sau khi sinh viên chọn lớp học, server sẽ tiếp tục cung cấp danh sách những

sinh viên có đăng kí học lớp học đó để sinh viên chọn mã sinh viên tƣơng ứng của mình.

Sau khi đã xác định đƣợc sinh viên nào cần điểm danh tại lớp học nào, ứng dụng sẽ yêu

cầu sinh viên cung cấp dấu vân tay để thực hiện điểm danh. Khi dấu vân tay đƣợc cung

cấp, ứng dụng sẽ tự động xử lý trích xuất các đặc trƣng của vân tay và gửi danh sách đặc

trƣng cùng với mã sinh viên cũng nhƣ mã lớp học và ngày giờ thực hiện điểm danh về

cho server. Server sau khi nhận đƣợc những thông tin từ client sẽ thực hiện đối sánh vân

tay dựa trên danh sách các đặc trƣng nhận đƣợc với danh sách đặc trƣng đƣợc lƣu trữ

trong cơ sở dữ liệu. Nếu kết quả là trùng khớp, server sẽ ghi nhận thông tin điểm danh của

sinh viên.

Website quản trị thông tin dữ liệu cho phép ngƣời truy cập có thể tham khảo danh

sách sinh viên, giảng viên, lớp học cũng nhƣ thông kê tình hình điểm danh của sinh viên,

đồng thời cũng cung cấp chức năng thêm mới, chỉnh sửa hoặc xóa một sinh viên. Tuy

nhiên, website yêu cầu ngƣời truy cập phải đƣợc cấp những quyền nhất định mới có thể

thực hiện những chức năng tƣơng ứng với quyền đƣợc cấp.

Ứng dụng trên điện thoại di động dành cho ngƣời dùng đƣợc viết trên hệ điều hành

Windows Phone, một hệ điều hành với nhiều ƣu điểm về hiệu năng xử lý. Phần giao diện

đƣợc thiết kế bằng Expression Blend dễ sử dụng, sinh động, thân thiện với ngƣời dùng.

Nhóm tác giả nghiên cứu đề tài đã thành công trong việc ứng dụng các thuật toán

xử lý ảnh vân tay vào thực tế, đồng thời nhóm tác giả đã cải tiến thành công công thức

tính trƣờng định hƣớng làm tăng tốc độ thực thi của chƣơng trình; phát triển kỹ thuật dò

theo ảnh đã làm mảnh của vân tay để loại bỏ những đƣờng vân thừa; phát triển kỹ thuật

phát hiện biên của ảnh vân tay; cải tiến thuật toán đối sánh dựa trên việc xây dựng

phƣơng trình đƣờng thẳng kết hợp cùng việc xác định góc đƣợc tạo thành bởi đƣờng

thẳng đi qua điểm đặc trƣng Pointcare và Minutiae với trục hoành trong hệ tọa độ Oxy

của ảnh.

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH ẢNH...............................................................................................1

DANH MỤC BẢNG........................................................................................................4

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ......................................................................................5

THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI ..............................................6

THÔNG TIN VỀ SINH VIÊN........................................................................................9

MỞ ĐẦU .......................................................................................................................11

1. TỔNG QUAN......................................................................................................11

2. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: .......................................................................................13

3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU .................................................................................13

4. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.........................................................................14

5. PHẠM VI NGHIÊN CỨU....................................................................................14

6. ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI...................................................................................15

a) Đóng góp về mặt kinh tế - xã hội .................................................................15

b) Đóng góp về mặt khoa học...........................................................................15

CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT...............................................................17

1.1. GIỚI THIỆU VỀ NỀN TẢNG LẬP TRÌNH WINDOWS PHONE........................17

a. Giới thiệu về hệ điều hành Windows Phone .................................................17

b. Những yếu tố cơ bản trên Windows Phone...................................................17

1.2. XÂY DỰNG ỨNG DỤNG THEO MÔ HÌNH 3 LỚP ...........................................18

1.2.1. Lớp giao tiếp................................................................................................18

1.2.1. Lớp xử lý .....................................................................................................19

1.2.2. Lớp dữ liệu ..................................................................................................19

1.3. TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ ẢNH ..........................................................................19

1.4. TỔNG QUAN VỀ VÂN TAY ..............................................................................20

1.4.1 Vân tay là gì?...............................................................................................20

1.4.2 Lịch sử nhận dạng vân tay............................................................................20

1.4.3 Các phƣơng pháp phân loại vân tay..............................................................22

1.4.3.1. Các điểm đặc trƣng trên ảnh vân tay......................................................22

a. Singularity..........................................................................................22

b. Minutiae .............................................................................................23

1.4.3.2. Trích xuất các điểm đặc trƣng ...............................................................23

a. Trích xuất các điểm Singularity ..........................................................23

b. Trích xuất các điểm Minutiae .............................................................25

1.5. MÔ HÌNH CLIENT – SERVER...........................................................................28

1.6. NGÔN NGỮ TRUY VẤN DỮ LIỆU LINQ. ........................................................31

CHƢƠNG 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG PHẦN MỀM..........................32

2.1. THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG ...................................................................................32

2.2. PHÂN TÍCH THIẾT KẾ CƠ SỞ DỮ LIỆU QUẢN LÝ THÔNG TIN...................33

2.2.1. Mô hình ý niệm truyền thông .......................................................................33

2.2.1.1. Quy trình tra cứu thông tin ....................................................................33

2.2.1.2. Quy trình cập nhật thông tin .................................................................34

2.2.1.3. Quy trình thêm mới sinh viên ................................................................35

2.2.1.4. Quy trình thêm mới giảng viên..............................................................35

2.2.1.5. Quy trình điểm danh sinh viên...............................................................36

2.2.2. Mô hình vật lý dữ liệu..................................................................................37

2.3. XÂY DỰNG CHỨC NĂNG QUẢN TRỊ TRÊN WEBSITE.................................41

2.3.1. Chức năng đăng nhập...................................................................................41

2.3.2. Chức năng đăng ký ......................................................................................41

2.3.3. Chức năng tra cứu thông tin sinh viên ..........................................................42

2.3.4. Chức năng cập nhật thông tin sinh viên........................................................42

2.3.5. Chức năng thêm mới sinh viên.....................................................................43

2.3.6. Chức năng tra cứu thông tin giảng viên ........................................................44

2.3.7. Chức năng cập nhật thông tin giảng viên......................................................44

2.3.8. Chức năng thêm mới giảng viên...................................................................45

2.3.9. Chức năng tra cứu lịch giảng dạy của giảng viên .........................................45

2.3.10. Chức năng tra cứu thời khóa biểu của sinh viên. ..........................................45

2.3.11. Chức năng tra cứu thông tin điểm danh của sinh viên ..................................46

2.3.12. Chức năng xem thông tin tài khoản ..............................................................46

2.3.13. Chức năng cập nhật quyền truy cập tài khoản ..............................................46

2.4. XÂY DỰNG VÀ PHÁT TRIỂN CÁC THUẬT TOÁN XỬ LÝ, ĐỐI SÁNH ẢNH

VÂN TAY ...........................................................................................................47

2.4.1. XỬ LÝ ẢNH ĐẦU VÀO.............................................................................47

2.4.1.1. Chuyển ảnh màu sang ảnh mức xám......................................................47

2.4.1.2. Cân bằng lƣợc đồ xám...........................................................................48

2.4.1.3. Phân ngƣỡng Threshold.........................................................................50

2.4.1.4. Chuẩn hóa kích thƣớc ảnh .....................................................................51

2.4.1.5. Phát hiện biên........................................................................................51

a. Phát hiện biên trực tiếp .......................................................................51

b. Phát hiện biên gián tiếp.......................................................................52

c. Phát hiện biên của ảnh vân tay............................................................53

2.4.1.6. Nhị phân hóa ảnh ..................................................................................54

2.4.1.7. Xác định Trƣờng định hƣớng ................................................................54

2.4.1.8. Tăng cƣờng chất lƣợng ảnh ...................................................................57

2.4.1.9. Tìm xƣơng ảnh......................................................................................59

2.4.1.10. Trích xuất các đặc trƣng trên ảnh vân tay ..............................................65

a. Trích xuất các đặc trƣng Minutiae ......................................................65

b. Trích xuất các đặc trƣng Pointcare......................................................67

2.4.2. ĐỐI SÁNH VÂN TAY................................................................................68

2.4.2.1. Đối sánh các đặc trƣng Minutiae có độ tƣơng đồng về hƣớng................69

2.4.2.2. Vị trí tƣơng đối của các đặc trƣng Minutiae...........................................70

2.4.2.3. Tìm các cặp đặc trƣng Pointcare có độ tƣơng đồng về hƣớng và khoảng

cách.......................................................................................................71

2.4.2.4. Khoảng cách từ các Pointcare đến các Minutiae ....................................71

2.4.2.5. Góc hợp bởi đƣờng thẳng đi qua Pointcare và Minutiae với trục Ox......72

2.4.2.6. Rút trích các cặp Minutiae trùng nhau giữa 2 ảnh ..................................74

2.4.2.7. Tổng hợp kết quả...................................................................................74

2.4.3. XÂY DỰNG CÁC LỚP XỬ LÝ ẢNH ........................................................76

2.4.3.1. Lớp xử lý trung tâm – MyImage............................................................76

2.4.3.2. Lớp hỗ trợ xử lý kỹ thuật phát hiện biên................................................77

2.4.3.3. Lớp hỗ trợ xử lý tăng cƣờng chất lƣợng ảnh ..........................................78

2.4.3.4. Lớp hỗ trợ trích xuất đặc trƣng Minutiae và Pointcare...........................79

2.4.3.5. Lớp đối sánh vân tay .............................................................................80

2.4.3.6. Lớp phƣơng trình đƣờng thẳng hỗ trợ đối sánh vân tay .........................82

2.4.3.7. Lớp các giá trị hằng số ..........................................................................83

2.5. XÂY DỰNG SERVER - WCF SERVICE ............................................................85

2.5.1. Ƣu điểm của WCF .......................................................................................86

2.5.2. WCF Service Contract - Interface ................................................................86

2.5.3. Lớp Service..................................................................................................87

2.5.4. Kết nối cơ sở dữ liệu bằng LinQ ..................................................................88

2.6. XÂY DỰNG ỨNG DỤNG CLIENT CHẠY TRÊN SMARTPHONE...................91

2.6.1. Xây dựng giao diện màn hình chính.............................................................91

2.6.2. Xây dựng chức năng điểm danh sinh viên ....................................................92

2.6.3. Xây dựng chức năng định vị vị trí và hiển thị bản đồ ...................................94

2.6.4. Xây dựng chức năng Kiểm nghiệm thuật toán..............................................96

CHƢƠNG 3 : KẾT QUẢ THỰC HIỆN .......................................................99

3.1. WEBSITE DÀNH CHO NGƢỜI QUẢN TRỊ ......................................................99

3.2. ỨNG DỤNG DI ĐỘNG DÀNH CHO SINH VIÊN ............................................106

3.3. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM CỦA HỆ THỐNG.................................................127

CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN ................................................................................129

TÀI LIỆU THAM KHẢO ..........................................................................................131

Trang 1

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Kiến trúc mô hình ba lớp............................................................................18

Hình 1.2: Giao dịch kinh doanh sử dụng dấu vân tay làm tín .....................................20

Hình 1.3: Tiến sĩ Henry Faulds..................................................................................21

Hình 1.4: Vân tay đƣợc sử dụng trên chứng minh thƣ. ...............................................22

Hình 1.5: Core và Delta trên vân tay ..........................................................................22

Hình 1.6: Các loại Core vân tay .................................................................................22

Hình 1.7: Cấu trúc của Minutiae ................................................................................23

Hình 1.8: Ảnh vân tay và trƣờng định hƣớng của nó ..................................................23

Hình 1.9: Cách tính chỉ số poincare tại điểm (i,j) với n = 8 ........................................25

Hình 1.10: Sơ đồ thuật toán trích các điểm Minutiae từ ảnh xám .................................25

Hình 1.11: Phân loại đặc trƣng Minutiae......................................................................26

Hình 1.12: Thiết diện của đƣờngng vân (is

, js).............................................................26

Hình 1.13: Điểm cực đại (ic , jc) gần (is , js) nhất...........................................................27

Hình 1.14: Dịch chuyển theo đƣờng vân từng đoạn μ ..................................................27

Hình 1.15: Mô hình Client – Server với một loại Client...............................................28

Hình 1.16: Mô hình Client – Server với nhiều loại Client ............................................28

Hình 1.17: Kiến trúc của WCF.....................................................................................30

Hình 1.18: Các kênh trao đổi bản tin trong WCF .........................................................30

Hình 1.19: Mô hình kiến trúc LINQ.............................................................................31

Hình 2.1: Mô hình hoạt động hệ thống.......................................................................33

Hình 2.2: Quy trình tra cứu thông tin .........................................................................34

Hình 2.3: Quy trình cập nhật thông tin .......................................................................34

Hình 2.4: Quy trình thêm mới sinh viên .....................................................................35

Hình 2.5: Quy trình thêm mới giảng viên...................................................................35

Hình 2.6: Quy trình điểm danh sinh viên....................................................................36

Hình 2.7: Mô hình vật lý dữ liệu ................................................................................37

Hình 2.8: Lƣu đồ tổ chức website ..............................................................................41

Hình 2.9: Chức năng đăng nhập .................................................................................41

Hình 2.10: Chức năng đăng kí .....................................................................................42

Hình 2.11: Điều kiện tra cứu thông tin sinh viên..........................................................42

Hình 2.12: Hiển thị thông tin sinh viên ........................................................................42

Hình 2.13: Cập nhật thông tin sinh viên .......................................................................43

Hình 2.14: Chức năng thêm sinh viên ..........................................................................44

Hình 2.15: Điều kiện tra cứu thông tin .........................................................................44

Hình 2.16: Cập nhật thông tin giảng viên.....................................................................45

Hình 2.17: Thêm mới giảng viên .................................................................................45

Hình 2.18: Tra cứu lịch giảng dạy................................................................................45

Hình 2.19: Tra cứu thời khóa biểu sinh viên ................................................................46

Hình 2.20: Tra cứu thông tin điểm danh của sinh viên .................................................46

Hình 2.21: Thông tin tài khoản đăng nhập ...................................................................46

Hình 2.22: Cấp quyền truy cập cho tài khoản...............................................................47

Hình 2.23: Ảnh vân tay và ảnh mức xám .....................................................................48

Trang 2

Hình 2.24: Lƣợc đồ xám của một ảnh ..........................................................................48

Hình 2.25: Lƣợc đồ xám trƣớc và sau khi cân bằng .....................................................49

Hình 2.26: Ảnh vân tay trƣớc và sau khi cân bằng lƣợc đồ xám...................................49

Hình 2.27: Ảnh vân tay trƣớc và sau khi chuẩn hóa kích thƣớc....................................51

Hình 2.28: Ảnh vân tay và biên của nó ........................................................................53

Hình 2.29: Xác định hƣớng của điểm ảnh (x, y)...........................................................55

Hình 2.30: Xác định Trƣờng định hƣớng của 2 điểm ảnh kế cận..................................56

Hình 2.31: Hình vân tay trƣớc và sau tăng cƣờng.........................................................59

Hình 2.32: Xác định điểm biên ....................................................................................60

Hình 2.33: Một số trƣờng hợp điểm đang xét cần xóa trắng .........................................60

Hình 2.34: Lƣu đồ quá trình tìm xƣơng ảnh .................................................................61

Hình 2.35: Ảnh vân tay trƣớc và sau khi tìm xƣơng .....................................................61

Hình 2.36: Hình ảnh thể hiện một phần cấu trúc xƣơng của vân tay. ............................62

Hình 2.37: Lƣu đồ giải thuật xóa chi tiết thừa của xƣơng.............................................63

Hình 2.38: Ảnh xƣơng của vân tay (chƣa hiệu chỉnh) ..................................................63

Hình 2.39: Ảnh xƣơng của vân tay sau khi đã xóa các chi tiết thừa..............................63

Hình 2.40: Ảnh xƣơng vân tay trƣớc và sau khi xóa xƣơng thừa bằng kỹ thuật dò theo

đƣờng vân ..................................................................................................65

Hình 2.41: Phân loại đặc trƣng Minutiae của vân tay ...................................................66

Hình 2.42: Loại bỏ Minutiae nằm ngoài biên ...............................................................66

Hình 2.43: Loại bỏ Minutie nhầm lẫn là điểm kết thúc.................................................67

Hình 2.44: Loại bỏ Minutie nhầm lẫn là điểm rẽ nhánh ...............................................67

Hình 2.45: Cách tính chỉ số poincare tại điểm (i , j) với n = 8 ......................................68

Hình 2.46: Hƣớng của các đặc trƣng Minutiae .............................................................69

Hình 2.47a: Vị trí tƣơng đối của đặc trƣng Minutiae....................................................70

Hình 2.47b: Vị trí tƣơng đối của đặc trƣng Pointcare ...................................................71

Hình 2.48: Khoảng cách từ Pointcare đến các Minutiae ...............................................72

Hình 2.49: Góc giữa đƣờng thẳng đi qua Pointcare và Minutiae với trục Ox................73

Hình 2.50: Lƣu đồ giải thuật đối sánh vân tay..............................................................75

Hình 2.51: Lớp xử lý ảnh trung tâm.............................................................................76

Hình 2.52: Lớp hỗ trợ xử lý kỹ thuật phát hiện biên.....................................................77

Hình 2.53: Lớp hỗ trợ xử lý tăng cƣờng chất lƣợng ảnh...............................................78

Hình 2.54: Lớp hỗ trợ trích xuất đặc trƣng Minutiae và PointCare ...............................79

Hình 2.55: Lớp đối sánh vân tay ..................................................................................80

Hình 2.56: Lớp phƣơng trình đƣờng thẳng hỗ trợ đối sánh vân tay ..............................82

Hình 2.57: Lớp các giá trị hằng số ...............................................................................83

Hình 2.58: Sơ đồ giao tiếp giữa Client và Server .........................................................85

Hình 2.59: WCF Service Contract ...............................................................................87

Hình 2.60: Lớp Service................................................................................................88

Hình 2.61: Cơ sở dữ liệu trên Server đƣợc kết nối thông qua LinQ ..............................89

Hình 2.62: Các lớp xử lý đƣợc hình thành từ LinQ ......................................................90

Hình 2.63: Lƣu đồ tổ chức ứng dụng client trên smartphone ........................................91

Hình 2.64: Giao diện chính của chƣơng trình Client ....................................................92

Hình 2.65: ListBox chứa danh sách lớp học.................................................................93

Trang 3

Hình 2.66: ListBox chứa danh sách sinh viên ..............................................................93

Hình 2.67: Lƣu đồ quá trình điểm danh sinh viên. .......................................................94

Hình 2.68: Bản đồ Google map....................................................................................96

Hình 2.69: Hiển thị địa chỉ ở vị trí hiện tại...................................................................96

Hình 2.70: Quá trình xử lý ảnh vân tay. .......................................................................97

Hình 2.71: Lƣu đồ kiểm nghiệm kết quả đối sánh 2 vân tay.........................................98

Hình 3.1: Trang đăng nhập.........................................................................................99

Hình 3.2: Trang đăng kí .............................................................................................99

Hình 3.3: Trang thông tin sinh viên..........................................................................100

Hình 3.4: Trang cập nhật thông tin sinh viên............................................................100

Hình 3.5: Trang thêm mới sinh viên.........................................................................101

Hình 3.6: Trang thông tin giảng viên .......................................................................101

Hình 3.7: Trang cập nhật thông tin giảng viên..........................................................102

Hình 3.8: Trang thêm mới giảng viên.......................................................................102

Hình 3.9: Trang tra cứu lịch giảng dạy.....................................................................103

Hình 3.10: Trang tra cứu thời khóa biểu của giảng viên .............................................103

Hình 3.11: Trang tra cứu thông tin điểm danh của sinh viên ......................................104

Hình 3.12: Trang tạo mới tài khoản ngƣời dùng.........................................................104

Hình 3.13: Trang thông tin các tài khoản ...................................................................105

Hình 3.14: Trang thay đổi quyền truy cập của tài khoản ............................................105

Hình 3.15: Xuất các danh sách ra file Excel...............................................................106

Hình 3.16: Giao diện chính của chƣơng trình.............................................................107

Hình 3.17: Vị trí sinh viên không ở cơ sở học, không hiển thị danh sách lớp .............108

Hình 3.18: Vị trí sinh viên đang ở cơ sở học, hiển thị danh sách các lớp học .............119

Hình 3.19: Danh sách sinh viên thuộc lớp học đã chọn ..............................................110

Hình 3.20: Bản đồ hiển thị vị trí hiện tại của sinh viên...............................................111

Hình 3.21: Giao diện điểm danh ................................................................................112

Hình 3.22: Chọn ảnh từ album...................................................................................113

Hình 3.23: Chọn vân tay thành công ..........................................................................114

Hình 3.24: Thông báo điểm danh thất bại ..................................................................115

Hình 3.25: Đối sánh vân tay trùng khớp. Điểm danh sinh viên thành công.................116

Hình 3.26: Giao diện trang kiểm nghiệm thuật toán. ..................................................117

Hình 3.27: Kiểm nghiệm các thuật toán xử lý ảnh......................................................118

Hình 3.28: Chuẩn hóa mức xám.................................................................................119

Hình 3.29: Tăng cƣờng ảnh bằng bộ lọc Gabor..........................................................120

Hình 3.30: Nhị phân hóa ảnh .....................................................................................121

Hình 3.31: Tìm xƣơng ảnh.........................................................................................122

Hình 3.32: Xác định đặc trƣng Pointcare và Minutiae ................................................123

Hinh 3.33: Kiểm nghiệm thuật toán đối sánh vân tay .................................................124

Hình 3.34: Kết quả đối sánh vân tay ..........................................................................124

Hình 3.35: Các điểm đặc trƣng vân tay. .....................................................................125

Hình 3.36: Các điểm đặc trƣng trùng nhau của 2 ảnh vân tay.....................................125

Hình 3.37: Thông tin đề tài và tác giả ........................................................................126

Trang 4

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1: Bảng Khoa ..............................................................................................................37

Bảng 2.2: Bảng Lớp ................................................................................................................37

Bảng 2.3: Bảng Sinh Viên.......................................................................................................38

Bảng 2.4: Bảng Giảng Viên.....................................................................................................38

Bảng 2.5: Bảng Phòng Học .....................................................................................................39

Bảng 2.6: Bảng Môn Học........................................................................................................39

Bảng 2.7: Bảng Thời Khóa Biểu Sinh Viên .............................................................................39

Bảng 2.8: Bảng Lịch Giảng Dạy của Giảng Viên.....................................................................40

Bảng 2.9: Bảng Điểm Danh Sinh Viên ....................................................................................40

Bảng 2.10: Ý nghĩa các thuộc tính của lớp xử lý trung tâm........................................................76

Bảng 2.11: Ý nghĩa các phƣơng thức (public) của lớp xử lý trung tâm ......................................77

Bảng 2.12: Ý nghĩa các thuộc tính lớp hỗ trợ xử lý kỹ thuật phát hiện biên ...............................78

Bảng 2.13: Ý nghĩa các phƣơng thức của lớp hỗ trợ xử lý kỹ thuật phát hiện biên .....................78

Bảng 2.14: Ý nghĩa các thuộc tính lớp hỗ trợ xử lý tăng cƣờng chất lƣợng ảnh .........................78

Bảng 2.15: Ý nghĩa các phƣơng thức lớp hỗ trợ xử lý tăng cƣờng chất lƣợng ảnh .....................79

Bảng 2.16: Ý nghĩa các thuộc tính của lớp hỗ trợ trích xuất đặc trƣng Minutiae và PointCare ...79

Bảng 2.17: Ý nghĩa các phƣơng thức của lớp hỗ trợ trích xuất đặc trƣng Minutiae và PointCare80

Bảng 2.18: Ý nghĩa các thuộc tính của lớp đối sánh vân tay ......................................................81

Bảng 2.19: Ý nghĩa các phƣơng thức (public) của lớp đối sánh vân tay .....................................81

Bảng 2.20: Ý nghĩa các thuộc tính của lớp phƣơng trình đƣờng thẳng .......................................82

Bảng 2.21: Ý nghĩa các phƣơng thức của lớp phƣơng trình đƣờng thẳng ...................................83

Bảng 2.22: Ý nghĩa các thuộc tính của lớp các giá trị hằng số ...................................................84

Bảng 2.23: Ý nghĩa các thuộc tính của WCF Service Contract ..................................................87

Bảng 2.24: Ý nghĩa các thuộc tính của lớp Service ....................................................................88

Bảng 3.1: Kết quả chạy thực tế.............................................................................................. 127

Trang 5

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

A-GPS Assisted - Global Positioning

System

Hệ thống trợ giúp định vị toàn cầu

ASP.NET ASP.NET Nền tảng ứng dụng web của Microsoft

CLR Common Language Runtime Thành phần kết nối giữa các phần khác

trong .NET Framework

GPRS General Packet Radio Service Dịch vụ vô tuyến gói tổng hợp

GPS Global Positioning System Hệ thống định vị toàn cầu

IIS Internet Information service Dịch vụ dành cho máy chủ chạy trên

nền hệ điều hành Window

LINQ Language Intergrated Query Ngôn ngữ tích hợp truy vấn

PDA Persional Digital Assistant Máy kỹ thuật số hỗ trợ cá nhân

SOAP Simple Object Access

Protocol

Đặc tả việc sử dụng các tài liệu XML

theo dạng các thông điệp

TCP/IP Transmission Control

Protocol/Internet Protocol

Giao thức kết nối liên mạng

WAS Windows Activation Services Dịch vụ kích hoạt Windows

WCF Windows Communication

Foundation

Nền tảng giao tiếp chung trên

Windows.

XAML Extensible Application

Markup Language

Ngôn ngữ đánh dấu để định nghĩa giao

diện

XML Extensible Markup Language Ngôn ngữ đánh dấu mở rộng

XNA XNA's Not Acronymed Nền tảng phát triển game của

Microsoft

XSD XML Schema Definition Tài liệu XML đƣợc viết dƣới dạng

thức thuần văn bản

Link: http://www.ddth.com/showthrea

d.php/320733-xml-Schema-là-gì-để￾làm-gì#ixzz2xnrvuyHN

.NET .NET Framework Nền tảng lập trình tập hợp các thƣ viện

lập trình có thể đƣợc cài thêm hoặc đã

có sẵn trong các hệ điều hành

Windows

Trang 6

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM

THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

1. Thông tin chung:

- Tên đề tài:

HỆ THỐNG ĐIỂM DANH SINH VIÊN / NHÂN VIÊN BẰNG

PHƢƠNG PHÁP NHẬN DIỆN DẤU VÂN TAY TRÊN THIẾT BỊ DI

ĐỘNG KẾT HỢP GPS

1) Sinh viên thực hiện: TRẦN THANH LONG

Lớp: TH10A3 Khoa:Công Nghệ Thông Tin Năm thứ: 4 Số năm đào tạo: 4

2) Sinh viên thực hiện: ĐOÀN NGUYỄN ĐĂNG KHOA

Lớp: TH10A3 Khoa:Công Nghệ Thông Tin Năm thứ: 4 Số năm đào tạo: 4

- Ngƣời hƣớng dẫn: TS. LÊ XUÂN TRƢỜNG

2. Mục tiêu đề tài:

 Xây dựng hệ thống phần mềm điểm danh sinh viên dạng client – server giúp nhà

trƣờng quản lý hiệu quả việc điểm danh sinh viên. Hệ thống có thể áp dụng vào việc

chấm công nhân viên, ngƣời lao động tại các doanh nghiệp, công ty.

 Ứng dụng công nghệ nhận diện vân tay vào việc xử lý ảnh và đối sánh vân tay sinh

viên, nhân viên.

 Xây dựng ứng dụng client trên smartphone để điểm danh sinh viên, nhân viên dựa

trên công nghệ nhận diện vân tay, giúp cho việc điểm danh đƣợc chủ động thực hiện

khi snh viên vào lớp học, cũng nhƣ khi nhân viên vào cơ quan, công ty.

 Ứng dụng trên smartphone thực hiện điểm danh sinh viên, nhân viên dựa trên việc

đối sánh giữa vị trí mà sinh viên, nhân viên đang đứng với địa chỉ của phòng học,

công ty; giữa vân tay lấy đƣợc từ điện thoại với vân tay mẫu của đã đƣợc lƣu trữ

trong cơ sở dữ liệu.

 Sử dụng công nghệ GPS để xác định vị trí của sinh viên, nhân viên đang đứng với độ

chính xác cao.

 Xây dựng hệ thống server có nhiệm vụ nhận những thông tin sinh viên, nhân viên

đƣợc gửi từ client bao gồm danh sách các đặc trƣng vân tay đã đƣợc xử lý. Sau đó,

thực hiện đối sánh với vân tay của sinh viên, nhân viên mà đã đƣợc lƣu trữ trong cơ

sở dữ liệu, rồi thông báo kết quả và ghi nhận thao tác điểm danh.