基于指纹识别的图书借阅系统的设计与实现(VB.NET+SQL)

摘 要 优秀毕业设计
在现行的图书借阅管理系统中，读者在借书时通过出示各种证件或用个人识别号码 和密码来证明其身份。在证件丢失、密码失窃或忘记时，对图书借阅管理系统的使用带 来许多的不便。另外，证件的伪造、盗用或转借等问题，可能会损害读者个人的权益， 同时也可能给管理部门带来不便。因此,  开发一种具有更安全、更方便的读者身份认证 的图书借阅系统是非常必要的。
本文通过对当前图书馆借阅管理系统进行分析，提出基于指纹识别图书借阅系统方 案，该方案对解决图书管理系统中传统的身份认证存在的缺陷，提高图书馆借阅效率及 系统安全性，都具有一定的意义。
本文首先阐述了当前图书借阅系统的发展及其应用，接着介绍了指纹的特点、指纹
识别原理、指纹识别可靠性和指纹识别相对其他生物特殊识别的优点，从而引入指纹识 别技术，解决了图书借阅系统传统身份验证存在的缺陷。利用结构化法、原型法和面向 对象方法相结合，对图书借阅系统进行需求分析、数据流分析、功能分析等，提出一种 基于指纹识别技术的图书借阅管理系统解决方案。最后按系统开发方法，采用.NET 技术
和 SQL  Server 数据库进行系统开发，实现指纹识别图书借阅管理系统。

关键词:图书借阅系统 指纹识别 系统设计

图书借阅管理系统的发展历史可以追溯到 20 世纪 60 年代末期，由于当时计算机技 术已经进入实用阶段，同时大型图书馆用手工来查找图书信息或统计借阅信息既费时费 力又非常容易出差错，手工管理时,读者要保留读者证,  借书证,阅书、借书手续繁多,容 易出错,并且读者手上证件太多容易丢失。丢失后挂失同样手续繁多,并且所借的书易被 盗用,造成读者的经济损失。
为了解决这个矛盾，第一代的图书借阅管理系统应运而生。引入计算机进行管理图
书馆,可以大大提高工作人员的工作效率,方便读者借书、还书、续借、查询,并且挂失方 便高效,  消除图书馆以前的混乱局面,使图书馆管理有序化、高效化[1]。当时由于技术条 件和需求的限制，用户非常少，它的出现为图书借阅的管理展示了美好的前景，即用计 算机的高速度和自动化来代替手工的巨大工作量，用计算机的高准确性来避免手工的错 误和误差。
第二代的图书借阅管理系统出现于 20 世纪 70 年代末。由于计算机技术的飞速发展，
无论是计算机的普及性，还是计算机系统工具和数据库技术的发展，都为图书借阅管理 系统的阶段发展提供了可能。但未能系统地考虑图书借阅的需求和理念。
图书借阅管理系统的革命性变革出现在 20 世纪 90 年代末。随着信息爆炸、知识经 济时代的到来，使个人、单位、社会对图书借阅管理系统有了更高的需求；同时由于个 人电脑的普及，数据库技术、客户端/服务器技术，特别是 Internet/Intranet 技术的发 展，使得第三代图书借阅管理系统的出现成为必然。第三代图书借阅管理系统的特点是 从图书借阅管理的角度出发，用集中的数据库处理几乎所有与图书借阅相关的数据。友 好的用户界面，强有力的报表生成工具、分析工具和信息的共享使得图书借阅管理人员
得以摆脱繁重的日常工作，集中精力从战略的角度来考虑图书借阅规划和发展。
但是随着科学技术的发展，流通领域的很多部门包括商品、图书、文件等都实现了 科学化，信息化和标准化管理，提高了工作效率和工作质量，减少了大量的手工劳动与 人员浪费，在提高工作效率和工作质量的同时，安全问题日愈受到关注，安全技术越来 越成为信息系统研究的重点。

本文利用指纹识别技术与图书馆信息管理相结合，实现了基于指纹自动识别的图书 借阅管理。指纹信息的可靠性和唯一性杜绝了冒用他人证件借阅现象的发生，保证了读 者身份的真实性和保密性。借阅者无需携带任何证件就可以借阅，极大地方便了读者， 减轻图书馆工作人员的工作量，大大提高了工作效率。
论文首先对图书管理系统应用发展分析，总结了传统身份验证存在的不足，进而引 入指纹识别技术。通过对指纹概念、指纹识别原理介绍和指纹识别较其他生物识别技术 的优势，确立了基于指纹识别技术在图书借阅管理的可行性。
之后利用结构化法、原型法和面向对象方法相结合，对图书借阅系统进行需求分析、
数据流分析、业务流分析等，从而确定系统功能模块及各模块工作原理。根据系统需求， 提出一种基于指纹识别技术的图书借阅管理系统解决方案。
最后，按系统开发方法，采用.NET 技术和 SQL  Server  2000 作为后台数据库，实现 了图书信息管理、图书信息查询管理、读者信息管理及借书、还书、图书预约、图书续 借等功能。该系统基本能够满足图书管理的需要，并有效地提高系统的安全性及工作效 率，最终实现图书管理信息化。
展望未来，该系统还存在不完善的地方，如本系统的报表分析只是对不同时间段借 阅历史记录的统计，还没有对借阅记录进行分析。未来的系统应朝着智能化发展，为管 理层提供决策支持。因此，为了辅助图书馆管理员进行决策分析，应加强对图书馆系统 报表的开发，运用数据挖掘技术，找出图书借阅中更深一层信息，从而对图书采集、图 书管理有着更好的指导作用。

























目 录

1  前言 .................................................................... 1
1.1 研究背景  .............................................................. 1
1.2 研究现状 ............................................................... 2
1.3 研究内容 ............................................................... 2
2 指纹识别技术原理  ........................................................ 3
2.1 指纹识别基本概念  ...................................................... 3
2.1.1 指纹总体特征  ........................................................ 3
2.1.2 指纹局部特征 ......................................................... 4
2.2 指纹识别系统的构成  .................................................... 6
2.2.1 指纹读入 ............................................................. 6
2.2.2 指纹图像预处理 ....................................................... 7
2.2.3 特征提取 ............................................................. 8
2.2.4 指纹分类 ............................................................. 8
2.2.5 特征匹配 ............................................................. 9
2.3 指纹识别系统的可靠性 ................................................... 9
2.4 指纹识别特点 .......................................................... 10
2.4.1 指纹识别技术的主要特征 .............................................. 10
2.4.2 指纹识别技术的与众不同 .............................................. 10
3 系统规划  ............................................................... 11
3.1 系统目标  ............................................................. 11
3.2 系统结构  ............................................................. 12
3.3 开发方法  ............................................................. 12
4 系统分析 ................................................................ 12
4.1 需求分析 .............................................................. 12
4.2 功能分析 .............................................................. 13
4.3 流程分析 .............................................................. 14
4.3.1 业务流程分析 ........................................................ 14
4.3.2 图书状态分析 ........................................................ 15
4.3.3 图书活动分析 ........................................................ 16
4.4.4 系统用例分析 ........................................................ 18
4.4.5 数据流分析 .......................................................... 20
5 系统设计 ................................................................ 23
5.1 总体设计 .............................................................. 23
5.2 数据库设计 ............................................................ 24
5.2.1 概念模型 ............................................................ 24
5.2.2 逻辑设计 ............................................................ 24
5.2.3 物理设计 ............................................................ 25
6 系统开发环境 ............................................................ 29
6.1 硬件环境 .............................................................. 29
6.2 软件平台  ............................................................. 31
6.3 指纹采集仪驱动安装和配置  ............................................. 32
7 系统实现 ................................................................ 32
7.1 代码设计 .............................................................. 32
7.1.1 类库实现 ............................................................ 32
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7.1.2 加密算法 ............................................................ 33
7.1.3 指纹采集仪接口类 .................................................... 33
7.2 界面设计 .............................................................. 35
8 小结与展望 .............................................................. 42
致 谢 ................................................................. 43
参  考  文  献 .............................................................. 44
英  文  摘  要 .............................................................. 45
本科生毕业论文成绩评定表 ................................................. 46

字 20000