入校信息核驗系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)

徐士博 李雨陽 鄭 順 王紹卿

（山東理工大學計算機科學與技術(shù)學院，山東 淄博 255049）

0 引言

為加強常態(tài)化疫情防控工作[1，2]，落實疫情防控要求，對于擬進入校園的教職員工、外地返校的學生，或校外人員，很多學校要進行健康碼[3]、行程卡[4]、48小時核酸陰性檢測結(jié)果[5]（以下簡稱“三碼”）的檢驗，三項信息符合標準，才可以進入校園。傳統(tǒng)的人工信息核驗過程慢，且人為核驗容易出現(xiàn)紕漏。另外，人工核驗不能自動生成報表，更不便于對歷史數(shù)據(jù)進行管理，比如不能快速摸排近14天入校人員的到訪城市信息。本文設(shè)計并開發(fā)入校信息自動核驗系統(tǒng)，利用計算機運算速度快、精確度高的特點，實現(xiàn)三碼信息的收集、提取、存儲、自動核驗、數(shù)據(jù)可視化展示等功能，極大地提高了入校信息核驗工作的效率，有效地助力了高校的常態(tài)化疫情防控工作。

1 系統(tǒng)的功能設(shè)計

入校信息核驗系統(tǒng)包括三級用戶：超級管理員、部門管理員和入校人員。超級管理員用于開通每個部門的管理員賬號和唯一的三碼提交URL；部門管理員對本部門的人員進行名單管理、查看今日入校核驗結(jié)果和詳情、查閱歷史數(shù)據(jù)和可視化的結(jié)果等；入校人員主要是完成個人三碼截圖的提交。

系統(tǒng)主要包括四個功能模塊：入校信息收集、關(guān)鍵信息提取、統(tǒng)計與報表、數(shù)據(jù)可視化。系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.1 入校信息收集

根據(jù)每個部門專屬的提交URL，擬入校人員使用手機應(yīng)用程序，如微信、QQ、瀏覽器等，將三碼截圖提交到系統(tǒng)。其中，因手機截圖文件的尺寸較大，為減少服務(wù)器空間占用，在存儲到服務(wù)器前，系統(tǒng)對截圖文件進行自動壓縮。

1.2 關(guān)鍵信息提取

對擬入校人員提交三碼截圖文件，系統(tǒng)采用OCR技術(shù)對圖像中的文字信息進行識別，并提取和存儲關(guān)鍵信息。其中，日期、時間、身份證號、手機號等信息采用正則表達式進行提取。

1.3 統(tǒng)計與報表

統(tǒng)計與報表模塊主要包括今日入校詳情、未提交名單和核驗未通過名單。今日入校詳情以列表形式展示三碼截圖中包含的關(guān)鍵信息，以及自動核驗的結(jié)果。未提交名單用于展示部門內(nèi)哪些成員沒有提交三碼截圖，便于部門管理人員督促。核驗未通過名單用于向上級部門進行報表，不僅包含相關(guān)的姓名、聯(lián)系方式等基本人員信息，還包括核驗未通過的原因，如酸陰性證明超過48小時等。

1.4 數(shù)據(jù)可視化

數(shù)據(jù)可視化模塊主要對歷史數(shù)據(jù)進行可視化展示，用于管理部門整體掌控所有入校人員的相關(guān)信息。其中提交次數(shù)可視化采用散點圖的形式，提交時間可視化采用柱狀圖的形式，到訪城市可視化采用二級地圖的形式展示入校人員近期的旅居地，這為后期的常態(tài)化的中高風險地區(qū)旅居史摸排工作提供了數(shù)據(jù)支撐。

2 入校信息核驗系統(tǒng)的實現(xiàn)

2.1 構(gòu)建入校人員信息庫

入校信息核驗系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫選擇使用當前主流的MySql數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中主要包含admin、department、person、enterInfo四個表。admin表要存儲各個部門相關(guān)的部門編號、用戶名、密碼等信息。department表主要存儲部門的部門編號、部門名稱等信息。person表主要包括部門現(xiàn)有人員的學號/工號、姓名、身份證號、電話等信息。enterInfo表主要存儲入校人員三碼關(guān)鍵信息，以及對應(yīng)的自動核驗結(jié)果等數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的E-R圖如圖2所示。

圖2 E-R圖

2.2 三碼截圖的收集和關(guān)鍵信息的提取

擬入校人員使用手機端應(yīng)用程序打開部門專屬的URL，輸入個人信息和選擇三碼截圖。然后，系統(tǒng)自動對截圖文件進行OCR識別，并提取關(guān)鍵信息。

2.3 信息核驗和校對

對抽取的三碼信息進行自動核驗，用紅色顯著地標注核驗不通過信息。對于部分特殊情況，比如全員核酸后用戶上傳完成檢測的貼紙照片而導致的識別異常，部門管理員可以打開用戶三碼截圖文件進行人工校對。

2.4 比對名單生成報表

系統(tǒng)根據(jù)當天用戶提交的情況，與數(shù)據(jù)庫中的名單進行自動比對，生成沒有提交入校信息的人員名單報表，以及提交但審核未通過的人員名單報表。報表生成過程中自動關(guān)聯(lián)相關(guān)人員的身份、聯(lián)系方式等信息。

2.5 數(shù)據(jù)可視化展示

系統(tǒng)將各類處理好的數(shù)據(jù)導入可視化模型中，生成散點圖、柱狀圖、地圖等多種樣式的圖形化界面，清晰地展示入校人員信息提交時間和次數(shù)、到訪城市等信息，為中高風險地區(qū)旅居史摸排提供數(shù)據(jù)支持。

3 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

3.1 多線程文字識別

Paddle OCR是一個實用的超輕量級OCR技術(shù)，擁有識別速度快、準確率高的特點，可以滿足三碼信息的識別需求。為應(yīng)對多用戶并發(fā)提交，系統(tǒng)設(shè)計多線程[6]并行識別技術(shù)加速文字識別。

3.2 關(guān)鍵信息的提取

三碼中的關(guān)鍵信息主要包括三類：個人信息、日期時間和結(jié)論信息（如綠碼、核酸陰性等）。系統(tǒng)采用正則表達式從OCR識別出的文字內(nèi)容中進一步抽取這些關(guān)鍵信息。正則表達式的靈活性、邏輯性和功能性較強，可以迅速地用極簡單的方式達到對字符串的復雜控制。

3.3 數(shù)據(jù)的可視化

本系統(tǒng)采用ECharts，以正則表達式處理后的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，來進行數(shù)據(jù)的可視化工作。ECharts可以提供直觀，生動的數(shù)據(jù)可視化圖表，極大地方便了管理者對入校人員的三碼信息的查看。

4 結(jié)語

入校信息核驗系統(tǒng)已經(jīng)正式運行一個多月，從系統(tǒng)運行情況來看，一方面，核驗準確性高，反饋迅速，大大縮短了各部門在入校信息核驗工作上的時間，提高了工作效率。另一方面，歷史數(shù)據(jù)可追溯，強化了各級部門的責任。該系統(tǒng)有效地助力了高校的常態(tài)化疫情防控工作，為堅決打贏疫情防控阻擊戰(zhàn)提供了技術(shù)支持。