文勇軍+王志權(quán)+唐立軍

摘 要：教育電子身份號(hào)簡(jiǎn)稱EEID（Education Electronic Identity）為實(shí)名制網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的開(kāi)展提供了重要支撐，目前有近千萬(wàn)個(gè)在線用戶，為解決EEID申請(qǐng)過(guò)程中填表、審核出錯(cuò)率高、審核時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題，本文采用圖像處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)設(shè)計(jì)EEID移動(dòng)客戶端申請(qǐng)系統(tǒng)，通過(guò)拍照的方式采集居民身份證圖像，識(shí)別有效身份信息，實(shí)現(xiàn)EEID的申請(qǐng)。實(shí)驗(yàn)表明，該系統(tǒng)對(duì)身份證圖片有很好的識(shí)別率，不僅可以實(shí)現(xiàn)基于移動(dòng)端的EEID申請(qǐng)，還能與現(xiàn)有的EEID管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)接。

關(guān)鍵詞：圖像識(shí)別；實(shí)名制網(wǎng)絡(luò)；EEID申請(qǐng)

中圖分類號(hào)：TP391.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-8454（2017）19-0041-03

一、引言

EEID是一組基于公民身份證號(hào)碼中的出生日期的散列值和隨機(jī)數(shù)字生成的十二位標(biāo)識(shí)碼，既可用于標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)空間的個(gè)人身份，又便于網(wǎng)絡(luò)實(shí)名制的管理，既能與用戶一一對(duì)應(yīng)，又能保護(hù)用戶基本信息的特點(diǎn)[1]。在世界大學(xué)城[2]和湖南省湘教云等平臺(tái)得到了較好的應(yīng)用和推廣， 目前在線用戶數(shù)據(jù)接近千萬(wàn)。但該系統(tǒng)現(xiàn)有的操作模式是通過(guò)PC端獲取各個(gè)高?；蛘呤莻€(gè)人身份證信息，然后經(jīng)過(guò)人工錄入的方式進(jìn)而批量或個(gè)人申請(qǐng)與認(rèn)證，存在EEID申請(qǐng)過(guò)程中填表、審核出錯(cuò)率高、審核時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題。

在移動(dòng)終端迅猛發(fā)展和教育身份號(hào)應(yīng)用不斷擴(kuò)大的雙重背景下，本文提出基于移動(dòng)端居民身份證的EEID申請(qǐng)系統(tǒng)，便利快捷的實(shí)現(xiàn)EEID的申請(qǐng)方法，棄用表格式的數(shù)據(jù)收集與統(tǒng)計(jì)，簡(jiǎn)化申請(qǐng)、審核、投訴等流程，快速完成EEID的及時(shí)申請(qǐng)，縮短審核、校驗(yàn)身份所需的時(shí)間。

二、系統(tǒng)分析

系統(tǒng)主要內(nèi)容為基于移動(dòng)端EEID申請(qǐng)系統(tǒng)的APP，通過(guò)采集移動(dòng)端的居民身份證信息，獲取生成EEID的居民身份證關(guān)鍵有效信息：姓名和居民身份證號(hào)，并將有效身份信息導(dǎo)入EEID生成引擎以實(shí)現(xiàn)居民EEID的申請(qǐng)。

系統(tǒng)主要包括有居民有效身份信息提取與EEID生成部分兩個(gè)部分，如圖1所示。居民有效身份信息提取可包括：調(diào)取攝像頭拍照、圖像獲取、字符識(shí)別模塊和信息獲取模塊。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)直接調(diào)用移動(dòng)端自帶的拍照功能來(lái)獲取目標(biāo)EEID標(biāo)識(shí)用戶的居民身份證圖像，經(jīng)過(guò)圖像預(yù)處理、字符識(shí)別獲取目標(biāo)EEID標(biāo)識(shí)用戶的居民身份有效信息，然后調(diào)用教育網(wǎng)絡(luò)實(shí)名制安全認(rèn)證系統(tǒng)的EEID核心引擎申請(qǐng)接口，申請(qǐng)EEID并在移動(dòng)端顯示結(jié)果。

三、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)在Android 4.0及以上版本進(jìn)行開(kāi)發(fā)，以Java為核心開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，搭建Java開(kāi)發(fā)環(huán)境并配置Android 調(diào)試工具箱（ADB），采用Android 平臺(tái)下的SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)。主要過(guò)程有：居民有效身份信息的獲取；有效身份信息與EEID生成引擎的交互。

1.居民有效身份信息的獲取

（1）居民身份證圖像采集

系統(tǒng)中居民身份證圖像的采集是通過(guò)移動(dòng)端的拍照功能實(shí)現(xiàn)的，流程如圖2所示。

系統(tǒng)中，使用 語(yǔ)句，獲取攝像頭硬件權(quán)限，打開(kāi)移動(dòng)端照相機(jī)功能，采集居民身份證圖像；使用語(yǔ)句加載文件系統(tǒng)，獲得移動(dòng)端的存儲(chǔ)權(quán)限，系統(tǒng)將自動(dòng)保存圖像。

（2）身份證有效信息的識(shí)別

居民身份證圖像的有效身份信息識(shí)別流程如圖3所示。

圖像預(yù)處理：圖像預(yù)處理主要包括對(duì)移動(dòng)端拍照所得的居民身份證圖像的傾斜糾正和圖像的二值化處理，以便后續(xù)的單字切割與字符識(shí)別。

字符定位：經(jīng)預(yù)處理所得的身份證圖像轉(zhuǎn)換為適合系統(tǒng)處理的格式：960*720的BMP圖像格式，為提高系統(tǒng)的容錯(cuò)能力，在識(shí)別姓名與身份證號(hào)碼的同時(shí)，也識(shí)別性別信息，以上三種信息所在區(qū)域在身份證圖像上的位置是相對(duì)固定的，應(yīng)用水平投影與垂直投影相結(jié)合的方法[3]，確定姓名、性別和身份證號(hào)碼所在的區(qū)域。系統(tǒng)所需字符區(qū)域如圖4所示。

字符切割：首先對(duì)上述的區(qū)域進(jìn)行字符切割，然后再對(duì)切割出來(lái)的圖像部分進(jìn)行具體的識(shí)別。對(duì)前面得到的二值化圖像，分別在行和列兩個(gè)方向進(jìn)行掃描分析，記錄每一行或者每一列中黑白像素的交替變化數(shù)，從而判斷在這一行或者這一列中單個(gè)文字的起始點(diǎn)和終止點(diǎn)。然后利用得到的行方向和列方向上的起始點(diǎn)和終止點(diǎn)，得到單個(gè)文字所在的圖像區(qū)域，完成單字切割的任務(wù)[4]。如圖5所示。

有效信息獲?。涸趯?duì)切割的文字進(jìn)行識(shí)別之后，會(huì)獲得每個(gè)單字的統(tǒng)計(jì)特征和結(jié)構(gòu)特征，將獲得的特征與數(shù)據(jù)庫(kù)預(yù)存的信息進(jìn)行比對(duì)，從而判斷每個(gè)單字的具體文字含義。光學(xué)字符識(shí)別引擎Tesseract-OCR作為日前比較好的一款開(kāi)源識(shí)別引擎[5]，能很好地識(shí)別正規(guī)字符。采用Tesseract里面的Tesseract-two技術(shù)方法，利用C++將其編譯成so文件，實(shí)現(xiàn)對(duì)切割的單個(gè)字符字符進(jìn)行識(shí)別，最終獲取居民有效身份信息：姓名、性別、身份證號(hào)碼。

2.有效身份信息與EEID生成引擎的交互

在移動(dòng)端通過(guò)圖像處理獲得姓名、性別和身份證號(hào)信息后，通過(guò)調(diào)用接口public String eeidApply（String applyInfo），將有效信息提交給EEID核心引擎并生成EEID。EEID申請(qǐng)接口詳細(xì)描述如表1所示。

通過(guò)返回值的true和false判斷EEID的申請(qǐng)是否成功，如果返回值是true，則生成與居民身份信息一一對(duì)應(yīng)的EEID，表明申請(qǐng)操作成功。

系統(tǒng)界面如圖6所示，包含六個(gè)功能按鈕，拍照按鈕：完成居民身份證圖像采集工作，直接進(jìn)行信息識(shí)別，獲取居民有效身份信息，通過(guò)點(diǎn)擊生成EEID按鈕，生成與居民身份一一對(duì)應(yīng)的EEID；圖片按鈕：可查看暫時(shí)性保留拍照獲得的居民身份證圖像，若未能成功申請(qǐng)居民EEID，可選擇再次識(shí)別該圖片；居民身份信息按鈕：通過(guò)該按鈕可以查詢已生成EEID的居民身份信息；設(shè)置按鈕：調(diào)節(jié)APP的對(duì)焦方式，有自動(dòng)對(duì)焦和手動(dòng)對(duì)焦兩種方式；EEID按鈕：查詢?cè)揂PP生成的EEID號(hào)；日志按鈕：查看日志記錄。

四、系統(tǒng)測(cè)試

本系統(tǒng)測(cè)試的主要內(nèi)容有：居民有效身份信息獲取、EEID申請(qǐng)等功能測(cè)試和系統(tǒng)穩(wěn)定性測(cè)試。

1.功能性測(cè)試

功能測(cè)試是采用分步式的測(cè)試方法驗(yàn)證功能的完整性，具體如下：

（1）點(diǎn)擊拍照按鈕，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用手機(jī)拍照模式，可以完成居民身份證圖像的采集工作，能夠直接進(jìn)入識(shí)別模式如圖7中a所示，獲取的居民有效身份信息：姓名、性別、身份證號(hào)如圖7中b所示。

（2）點(diǎn)擊生成按鈕，得到EEID如圖7中c所示。

測(cè)試表明，該APP可以完成居民身份證圖像的獲取，自動(dòng)識(shí)別居民有效身份信息，可以實(shí)現(xiàn)EEID的申請(qǐng)。

2.穩(wěn)定性測(cè)試

穩(wěn)定性的測(cè)試是通過(guò)選取五種不同品牌的手機(jī)進(jìn)行50次的連續(xù)測(cè)試，系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確的提取身份證有效信息，可以在1-2秒時(shí)間內(nèi)生成并返回EEID。測(cè)試結(jié)果如表2所示。

測(cè)試結(jié)果表明該系統(tǒng)具有強(qiáng)的穩(wěn)定性和可靠性，在1～2秒的時(shí)間內(nèi)就可以實(shí)現(xiàn)居民EEID的申請(qǐng)，相比PC端的EEID申請(qǐng)流程需人工輸入居民身份證號(hào)大大縮短了申請(qǐng)的周期，且省去了人工審核的環(huán)節(jié)，提高了申請(qǐng)效率，減少了出錯(cuò)率。

五、結(jié)束語(yǔ)

本文基于Android平臺(tái)的圖像處理以及應(yīng)用OCR技術(shù)開(kāi)發(fā)了居民EEID的申請(qǐng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)簡(jiǎn)化了目前EEID申請(qǐng)操作流程，申請(qǐng)速度快，提高了申請(qǐng)效率，減少了出錯(cuò)率，省去了人工審核的環(huán)節(jié)，有利于EEID的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]文勇軍，李程，王鍵，樊志良，唐俊龍，唐立軍.基于教育電子身份號(hào)的關(guān)聯(lián)認(rèn)證[J].計(jì)算機(jī)科學(xué)與應(yīng)用，2016，6（5）：265-270.

[2]周漫沈，王海妹.世界大學(xué)城——信息化空間教育教學(xué)新模式[J].科技風(fēng)，2013（16）：192.

[3]高菊，葉樺，仰燕蘭.基于Android平臺(tái)的身份證號(hào)碼識(shí)別[J].信息技術(shù)與信息化，2013（11）.

[4]何廣贏.基于Android平臺(tái)的居民身份信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].廣西：廣西師范大學(xué)，2016.

[5]朱懷中.基于Android的手機(jī)OCR識(shí)別技術(shù)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子科技，2012，25（9）.

[6]顏星.教育電子身份認(rèn)證服務(wù)體系[J].中國(guó)教育信息化，2009（15）.

[7]薛玉梅.教育電子認(rèn)證系統(tǒng)介紹[J].中國(guó)教育信息化，2011（10）.

[8]霍芳.淺談世界大學(xué)城教學(xué)空間的建設(shè)[J].科技信息，2011（26）.

[9]朱靖淡，王超.網(wǎng)絡(luò)實(shí)名制的是與非—基于建構(gòu)網(wǎng)絡(luò)公共領(lǐng)域的視角田[J].重慶郵電大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2014（1）.

[10]林海春.基于世界大學(xué)城平臺(tái)的高校網(wǎng)絡(luò)思政教育工作方法研究[J].中國(guó)教育信息化，2012（11）.