移動視覺搜索在特色資源服務(wù)中的應(yīng)用實踐

孫翌　周鋒　張浩

[摘要]隨著萬物互聯(lián)、萬物智能時代的到來，圖書館傳統(tǒng)的特色資源服務(wù)面臨著諸多挑戰(zhàn)，在用戶需求的驅(qū)動下，服務(wù)模式與方法正在進行多元嘗試。文章在調(diào)研與分析用戶需求基礎(chǔ)上，提出了基于移動視覺搜索的特色資源服務(wù)模式，并以李政道圖書館特藏陳展服務(wù)為例，詳細闡述了移動視覺搜索技術(shù)在圖書館特色資源的陳展服務(wù)中的各項應(yīng)用功能，通過此應(yīng)用實踐討論該模式的應(yīng)用成效與啟示，以期為圖書館在特色資源的服務(wù)提供參考與借鑒。

[關(guān)鍵詞]移動視覺搜索；MVS；特色資源；陳展服務(wù)

移動視覺搜索（MVS，Mobile Visual Search）是近年來國外眾多知名大學(xué)和研究機構(gòu)的研究熱點之一。移動視覺搜索技術(shù)不僅在與增強現(xiàn)實技術(shù)相類似的應(yīng)用領(lǐng)域，諸如圖書館導(dǎo)覽、數(shù)據(jù)模型的可視化、虛擬學(xué)習(xí)、娛樂與藝術(shù)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，而且由于其具有能夠?qū)φ鎸嵀h(huán)境進行增強顯示輸出的特性，在醫(yī)療研究與解剖訓(xùn)練、精密儀器制造和維修、軍用飛機導(dǎo)航等領(lǐng)域也均有所涉及。移動視覺搜索提供了在一般情況下，不同于人類視覺感官可以看到的信息。它是基于真實世界的信息，通過移動終端的搜索而將虛擬的信息顯示出來，兩種信息相互補充，增強了對真實世界信息的了解。移動視覺搜索借助計算機圖形技術(shù)和可視化技術(shù)產(chǎn)生現(xiàn)實環(huán)境中不存在的虛擬信息，并通過移動終端將搜索到的虛擬信息配合真實世界的感官信息呈現(xiàn)出來，借助顯示設(shè)備將虛擬信息與真實環(huán)境融為一體，呈現(xiàn)給使用者一個感官效果真實的新環(huán)境。

隨著信息技術(shù)的發(fā)展與用戶需求的轉(zhuǎn)變，圖書館信息資源的服務(wù)向著多種模式延伸與拓展，移動視覺搜索技術(shù)即為近幾年較為關(guān)注的服務(wù)模式之一，如美國伊力諾依大學(xué)厄本那香檳分校研發(fā)了一款名為“Word Lens”的移動應(yīng)用程序，用戶可應(yīng)用該軟件使用手機攝像頭對教學(xué)大綱、參考書目、課外作業(yè)、圖書章節(jié)等文字內(nèi)容進行掃描，從而在手機上呈現(xiàn)與該課程相關(guān)的圖書館資源；美國邁阿密大學(xué)Brinkman教授開發(fā)了一個用于書架整理的應(yīng)用程序ShelvAR。這款A(yù)PP程序可以通過手機攝像頭讀取粘貼在書脊上的二維碼標(biāo)簽里的內(nèi)容判斷攝像頭所掃描的圖書是否擺放正確，擺放不當(dāng)?shù)臅畡t會顯示紅色標(biāo)記“×”，而位置正確的圖書則是綠色標(biāo)記“√”，使得圖書館員們輕松判斷書籍的擺放情況，最終實現(xiàn)快速理架。此類校園服務(wù)還應(yīng)用在美國哥倫比亞大學(xué)、英國埃克塞特大學(xué)，中國的臺灣大學(xué)和輔仁大學(xué)等學(xué)校中。

本文以上海交通大學(xué)李政道圖書館特色資源為研究對象，詳細闡述移動視覺搜索技術(shù)在李政道圖書館特色資源的網(wǎng)絡(luò)和陳展服務(wù)中的應(yīng)用需求、服務(wù)模式、功能與特性以及應(yīng)用成效等，為圖書館特色資源的信息資源服務(wù)提供新型的服務(wù)模式參考。

1應(yīng)用背景與相關(guān)問題

李政道圖書館具有圖書館、檔案館、博物館、科技館、藝術(shù)館“五館合一”的功能，是李政道先生科學(xué)思想和科學(xué)精神的國際化研究交流中心，擔(dān)負激勵后學(xué)、弘揚科學(xué)精神、展示人文素養(yǎng)的科普教育基地和開展高能物理研究的工作基地，具有豐富的特色館藏資源，其中包括論文3，400余篇、手稿5，700余份、信函4萬余封以及圖書、音視頻等資料，共計8萬余件。在豐富的館藏基礎(chǔ)上建有“李政道數(shù)字資源中心”平臺，以滿足讀者資源查詢與獲取的需求。與此同時，作為學(xué)校文化宣傳以及科普教育的重要場所，李政道圖書館秉承著“以用促藏，藏以致用”的原則，在圖書館內(nèi)設(shè)置了問道、悟道、傳道和超弦四大展區(qū)，體現(xiàn)了“集中陳展”與“無處不在”相結(jié)合的設(shè)計理念，從而豐富校園文化建設(shè)，也為科學(xué)精神的推廣起到了積極的作用。

圖書館特藏資源的陳展通常分為網(wǎng)絡(luò)陳展和實體陳展，網(wǎng)絡(luò)陳展以特色資源數(shù)據(jù)庫建設(shè)為主，而實體陳展大多則以“實物展示+內(nèi)容介紹”為主。在網(wǎng)絡(luò)陳展方面，特色資源數(shù)據(jù)庫的建設(shè)起到了“藏”的作用，但大多數(shù)特色資源庫的使用情況卻不如人意，主要包括資源內(nèi)容封閉、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、利用率低下等若干問題。而在實體陳展方面，圖書館界長期以來以展示方式與內(nèi)容、環(huán)境建設(shè)等為研究熱點，圍繞實物展覽進行研究，解決思路一直在傳統(tǒng)的服務(wù)模式中探索，忽略了新環(huán)境下用戶的需求與應(yīng)用體驗，未能將網(wǎng)絡(luò)陳展與實體陳展在資源服務(wù)方面進行有機的資源整合。

以李政道圖書館特色資源的服務(wù)為例，圖書館面臨著諸多問題與困擾，主要有以下三個方面：

1）特色資源庫使用率較低：李政道數(shù)字資源中心作為李政道圖書館的特色資源庫，征集、整理、數(shù)字化了大量的珍貴資料，建設(shè)意圖是在資源收藏有一定成效的基礎(chǔ)上，希望更多人關(guān)注、使用與分享。但在實際推廣過程中，特色資源的受眾面較小，為特色庫的宣傳推廣帶來了一定的困難，從而導(dǎo)致用戶的訪問與利用率均較低。

2）特色資源的展示模式單一：李政道圖書館在獲取特色資源的同時，希望通過資料展示的方式對特色資源進行宣傳與推廣，但傳統(tǒng)的特色資源陳展模式以實物展示為主，在有限的空間里所展示的實物數(shù)量受限，并無法進行快速更換。近年來，多媒體陳展開始在圖書館流行與推廣，因為多媒體陳展以電子顯示屏為載體進行展示，可進行隨時更換，并可播放音視頻等資料，但多媒體陳展的不穩(wěn)定性以及設(shè)備和系統(tǒng)的維護成本均是可續(xù)持發(fā)展的障礙。因此，綜合兩者的優(yōu)缺點，在李政道圖書館陳展的部署過程中，將實物以及介紹性內(nèi)容以傳統(tǒng)的方式進行展覽，口述歷史、訪談、紀(jì)錄片等則以多媒體的方式進行展覽。

3）傳統(tǒng)陳展內(nèi)容篇幅受限：在特色資源的實體陳展中，展示內(nèi)容大多以展板方式呈現(xiàn)，由于幅面的局限、展示內(nèi)容的不可修改、展示美觀性等因素，無法在有限的展板空間中將所有相關(guān)信息資源進行描述，即使配置多媒體陳展設(shè)備，信息內(nèi)容缺乏交互性，展示內(nèi)容依然有限，因此，大多數(shù)實體陳展只提供展品的名稱和基本介紹。

2建設(shè)思路

從建設(shè)困惑與讀者反饋來看，圖書館在特色資源的網(wǎng)絡(luò)陳展和實體陳展的建設(shè)應(yīng)該改變傳統(tǒng)的建設(shè)思路，將單域研究向多域研究轉(zhuǎn)變，充分考慮線上和線下的資源與服務(wù)融合，以用戶需求驅(qū)動為導(dǎo)向，建設(shè)具有綜合性、整體性、系統(tǒng)性、協(xié)調(diào)性、一體性、共享性的陳展服務(wù)體系。endprint

2.1融合虛實資源

作為網(wǎng)絡(luò)陳展部分的“李政道數(shù)字資源中心”提供了李政道圖書館所有特色資源的信息，而實體陳展僅將最有代表性的實物、圖片、音視頻等資源進行展示，兩者信息資源是相互包容的關(guān)系，因此，線上資源與線下資源在特色資源的描述上應(yīng)該保持一致。

信息資源的獲取與發(fā)現(xiàn)是圖情學(xué)的研究熱點之一，在網(wǎng)絡(luò)資源服務(wù)中圖書館做了大量的應(yīng)用與實踐，取得了很好的應(yīng)用效果。因此，在實體資源服務(wù)中也應(yīng)從資源融合的角度，將現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源（包括特色資源庫、圖書館館藏、第三方資源等）與實體陳展進行有機融合，為讀者提供更豐富的信息以便進行深入閱讀與延伸閱讀。

2.2智能化視覺搜索

傳統(tǒng)的資源檢索依靠關(guān)鍵詞的組合在資源描述字段中進行匹配，獲得相關(guān)信息返回給用戶。而在實體陳展中，主要為非數(shù)字化的實物、圖片等資料，無法進行數(shù)字化的關(guān)鍵詞匹配，從數(shù)字化資源檢索得到啟發(fā)，嘗試著將實體展品中信息進行即時性數(shù)字化，然后再從特色庫中尋找結(jié)果。因此，在本項目中引入視覺搜索技術(shù)將展品進行數(shù)字化信息抽取，獲取圖片描述符，再與特色資源庫中的圖片信息進行匹配，返回給用戶使用的智能手機、Pad等設(shè)備上，實現(xiàn)如圖1所示的智能化視覺搜索服務(wù)模式。

3設(shè)計與實現(xiàn)

3.1開發(fā)平臺對比分析

根據(jù)建設(shè)思路，對常見的移動視覺搜索平臺進行考察（如表1所示），綜合考慮后采用國內(nèi)視辰科技公司提供的EasyAR平臺進行項目開發(fā)。

3.2關(guān)鍵技術(shù)

為了實現(xiàn)具有視覺搜索功能的實物搜索服務(wù)，綜合考慮國內(nèi)外視覺搜索開發(fā)平臺，選擇視辰科技提供的免費的EasyAR SDKEgJ進行系統(tǒng)研發(fā)，該開發(fā)包可支持移動端Unit技術(shù)進行前臺設(shè)計。Unity類似于Director、Blendergame engine、Virtools或Torque Game Builder等利用交互的圖型化開發(fā)環(huán)境為首要方式的軟件。其編輯器可運行在Windows和Mac OS x下，可發(fā)布游戲至Windows、Mac、Wii、iPhone、WebGL（需要HTML5）、Windows Phone和Android平臺等，其跨平臺開發(fā)語言為各類可視化展示提供了可行性空間。開發(fā)環(huán)境選擇Visual Studi02010，使用其自帶的MonoDevelop進行Unity開發(fā)，識別流程如圖2所示。

其中核心環(huán)節(jié)為利用ARBuilder.Instance.CameraDevice Behaviours[0].StartCapture（）函數(shù)打開攝像頭掃描實物，并對其進行識別匹配，核心代碼如下所示：endprint