二維碼考勤系統的設計與實現

孟祥芳，陳旭鋒

1.浙江育英職業技術學院，浙江 杭州 310018

2.杭州電子科技大學理學院，浙江 杭州 310018

0 引言

考勤系統主要包括考勤管理軟件和硬件刷卡機兩個部分，常用的有IC卡考勤系統和指紋考勤系統等。能否有效管理員工考勤，考勤管理是否方便，主要取決于考勤管理軟件?？记谟布O備的主要功能是考勤數據的采集，由于絕大部分企業的上下班時間都集中在同一時間段，傳統的單機考勤系統在員工的集中考勤時段會造成擁堵和秩序混亂的現象，給企業形象帶來不良影響，以至于很多用戶得出考勤系統不好用的結論。

二維碼具有信息容量大，糾錯能力強，印刷要求不高等特點，廣泛應用于票務等業務領域。本文將二維碼應用于考勤管理系統，設計的二維碼考勤設備利用網絡攝像頭采集二維碼考勤卡中的數據，可以實現多終端同時采集考勤數據，又方便員工的考勤。同時，由于采用先進的圖像處理技術和編碼技術，考勤硬件只需要普通分辨率的網絡攝像頭，能做到高效正確地識讀二維碼考勤卡，而且設備的成本比IC卡考勤系統和指紋考勤系統要低很多。

1 二維碼考勤系統概述

二維碼考勤系統由考勤管理中心、二維碼終端考勤設備組成。終端考勤設備可以有多個，通過局域網（或廣域網）與考勤管理中心連接?？记诠芾碇行挠善胀≒C機、考勤管理軟件和二維碼考勤卡管理軟件組成。終端考勤設備的由考勤機（網絡攝像頭）、二維碼考勤卡和二維碼考勤卡識讀軟件組成。二維碼考勤系統主要的業務流程描述如圖1所示。

圖1 考勤系統主要的業務流程圖

考勤管理中心系統采用B/S架構的設計，充分應用了互聯網的資源優勢，使考勤管理協同辦公，做到集中控制、分布管理?？记诠芾韱T通過管理中心進行考勤管理的日常工作，無論是用戶辦公地點集中還是分散，通過局域網或廣域網，經過嚴格的授權，可將考勤管理工作量分攤化，管理者無論身在何處，只要能上網，就可以隨時隨地履行考勤管理的職責，使考勤管理的信息交流及時、暢通，查詢統計便捷、準確，考勤管理工作變得簡單而輕松。

2 二維碼考勤設計

員工在規定的考勤時間段通過考勤機（網絡攝像頭）進行刷卡，考勤機自動采集員工的數據信息，進行數據的有效性驗證，并通過網絡上傳到考勤管理中心的數據庫。二維碼考勤卡識讀軟件采用先進的信息編碼技術、數字圖像處理和分析技術，能夠準確有效地處理多種環境下的二維條碼識讀。所以，市場上普通分辨率的網絡攝像頭均能滿足數據采集要求。另外，系統采用開放式的互聯網協議，任何與考勤管理中心有網絡相連的PC電腦，只要配備網絡攝像頭就可以成為一個考勤點，使員工的刷卡考勤變得非常便捷，從而可以有效地解決集中時間段的刷卡造成的秩序混亂和擁堵的現象。

2.1 二維碼格式設計

本系統采用DataMatrix二維碼（簡稱DM碼）作為考勤的二維碼，二維碼的編碼過程是將格式化的預編碼的信息轉換成數據碼字流，然后用二維碼的形式來表現，圖2為二維碼考勤卡的生成流程：首先從員工資料中選取要編制在條碼中的信息，再根據預先設置好的二維碼格式編碼生成相應的二維碼數據碼流，最后生成二維碼圖像。

圖2 二維碼考勤卡生成流程圖

2.2 二維碼考勤卡設計

考勤卡有多種樣式，從預先設定的樣式模板庫中選擇一種樣式后，系統自動提取員工的相關信息和二維碼并生成二維碼考勤卡?？记诳ㄓ屑堎|考勤卡和手機考勤卡兩種，圖3為二維碼考勤卡的樣例。員工可以把生成的紙質考勤卡圖片下載到電腦上，打印后制成紙質考勤卡；也可以把生成的手機考勤卡圖片發送到手機上，通過手機進行刷卡考勤。

2.3 二維碼考勤卡識讀設計

二維碼的識別技術是一門集計算機圖像處理、通信技術、光電技術的綜合性技術，是信息輸入、智能識別的重要手段之一。DM二維碼的識讀的過程主要包含條碼的預處理、條碼的粗定位、條碼的精確識讀、解碼這個個過程。預處理階段運用了圖像的灰度化、灰度直方圖處理、形態學開運算（膨脹和腐蝕處理）、自適應閾值法等數字圖像處理的技術；粗定位階段主要運用了基于感興趣區域的特征提取技術；條碼的精確定位階段主要用到了DM碼的特征結構，依賴掃描線方法，可以解決部分區域受到污染或損壞的識讀問題。

圖3 二維碼考勤卡樣例

考勤者把二維碼考勤卡放到指定的識讀設備上，程序調用攝像頭截獲圖像，檢測獲取的圖像上是否有二維碼，如果沒有二維碼則繼續截獲圖像；如果檢測到圖像上有二維碼，識讀出二維碼中攜帶的信息，判斷是否是有效的考勤專用二維碼。把有效考勤數據信息儲存到數據庫中。

圖4 刷卡識讀模塊流程圖

3 系統軟件設計

系統的軟件程序分考勤管理程序和二維碼考勤卡識讀程序?？记诠芾沓绦蛑饕墓δ苡校簡T工信息管理，二維碼信息管理，二維碼考勤卡管理，考勤時間設置，員工排班、加班、請假缺勤等信息登記，考勤統計及報表生成等。

二維碼考勤卡識讀程序由時鐘顯示模塊、報警模塊、二維碼識讀模塊、信息處理模塊和通信模塊組成。系統開始時先檢測有無刷卡。如沒刷卡，時鐘就顯示模塊工作。若有刷卡，就調用二維碼識讀模塊和信息模塊，檢測二維碼并判斷是否為有效二維碼。如果不是，調用報警模塊；如果是，則調用通信模塊把考勤數據保存到數據庫中。讀完一張卡后，再檢測有無刷卡，依次循環。

4 結論

二維碼制作成本低，印制方便，普通打印機和紙張都可打印。而且，二維碼具有超強的糾錯能力，在二維條碼發生污損、錯位等情況下，仍然可以得到正確的信息還原。本方案的抗干擾能力強，系統結構簡單，容易實現，在實際使用中運行良好，具有一定的可擴展性。

[1]楊彥格，杜杏蘭.二維條碼業務實現及其典型應用[J].信息通信技術，2008(1)：23-30.

[2]王虎，樸紅吉，吳振宇，馮林.DataMatrix二維條碼在票務系統中的應用于研究[J].計算機與數字工程，2008(3)：154-156.

[3]肖金欽，劉明軍，劉悅.手機二維條碼的研究[J].金卡工程，2008(2)：48-50.

[4]陳旭鋒，陳德剛.基于感興趣區域檢測的條碼定位技術研究[J].包裝工程，2009，30(12)：27-29.