人臉識別技術(shù)在當(dāng)今公共圖書館中的運(yùn)用分析

廖曉華

（中山紀(jì)念圖書館，廣東中山 528403）

人臉識別技術(shù)屬于一種較為直接的人體生物特征識別技術(shù)，本身屬于一個高智能化、高速處理的復(fù)雜性系統(tǒng)。人臉識別技術(shù)涉及人工智能、圖像處理、圖像編碼、生理學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域，具有很好的應(yīng)用優(yōu)勢。人臉識別技術(shù)本身屬于一項(xiàng)高端計(jì)算機(jī)處理技術(shù)，人臉識別系統(tǒng)可在算法層的基礎(chǔ)上，開展人臉識別算法、人臉識別預(yù)處理算法。

1 人臉識別技術(shù)原理

人臉識別技術(shù)可自動將信息來源劃分為靜態(tài)、動態(tài)人臉識別，本文主要研究的是人臉識別技術(shù)在圖書館內(nèi)的應(yīng)用，人臉識別技術(shù)原理主要如下：

1.1 輸入圖像

人臉圖形輸入質(zhì)量直接關(guān)系著后期的識別性能，雖說當(dāng)前我國圖像獲取技術(shù)已經(jīng)逐漸趨于成熟，提升了人臉識別系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。在實(shí)際應(yīng)用中，需要注意的問題主要包括：

（1）重視亮度問題，主要是因?yàn)榱炼葐栴}會影響人臉識別性能，可在攝像機(jī)周圍增加一些日光燈，實(shí)現(xiàn)面部圖像質(zhì)量的提升。

（2）在人臉圖像中人臉分辨率占比較大，一般需要以兩個眼球中心點(diǎn)的距離進(jìn)行衡量。

（3）圖像定位一般是在垂直、水平方向確定。

（4）刷臉人的姿態(tài)需要保持在±15°之內(nèi)，通過引入人臉識別算法，可提升系統(tǒng)的識別率。

1.2 提取特征

人臉本身屬于一個整體的三維對象，在不同的姿勢下，人臉圖像是在三維人臉、空間的基礎(chǔ)上，將結(jié)果投影在二維平面上。在不同情況下獲取圖像，會受到光照、角度、姿態(tài)等因素的影響，其中的特征也在不斷變化，每次在人臉圖像獲取中均存在著很多的差異性。在提取特征前，需要開展相應(yīng)的學(xué)習(xí)，其目的是為了獲取合理的特征向量，并將相應(yīng)的資料與數(shù)據(jù)放入到儲存庫內(nèi)，為后期的識別奠定基礎(chǔ)。首先，需要進(jìn)行人臉檢測、定位，為確保測量的精準(zhǔn)性，讀者要將五官放在圖像上特定的位置中，以此確保臉部識別的精準(zhǔn)性。其次，綜合考慮膚色特征、圖像灰度特征，不斷融入各類算法，一般使用中線向上查找方式，提升查找速度與查找的精準(zhǔn)性。最后，進(jìn)行特征提取，獲取相應(yīng)角度、長度的五官比例、臉部圖像、面部輪廓等。

1.3 系統(tǒng)識別

人臉識別系統(tǒng)先要進(jìn)行人臉定位，接著提取人臉中的特點(diǎn)，最后進(jìn)行身份確認(rèn)、身份查找，系統(tǒng)識別一般采取以下兩種方式：第一，正面自動識別，在系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，識別人臉的特征，通過應(yīng)用HMM模式方式，可使用代數(shù)特征矢量表示人臉。圖像本身需要借助灰度進(jìn)行代數(shù)變換、分解矩陣?？蓪⑷四樢曌饕恍┒S灰度變化模板，從整體上出發(fā)精準(zhǔn)捕捉人臉的特征、描述人臉比例，通過應(yīng)用一些標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)技巧，在運(yùn)算上相對較為復(fù)雜。第二，在人臉幾何、臉型、五官特征的基礎(chǔ)上，早期需要提取側(cè)面輪廓線性，在后期一般使用正面識別特征，通過驗(yàn)證人臉面部的拓?fù)鋷缀谓Y(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)方式的基礎(chǔ)上，使用矢量表示人臉特征。

2 嵌入式人臉識別技術(shù)在圖書館中的運(yùn)用

人臉識別技術(shù)屬于生物識別技術(shù)中的一種，同傳統(tǒng)的接觸式IC卡、指紋識別相比，嵌入式人臉識別技術(shù)具備更強(qiáng)的安全性、穩(wěn)定性、通用性，嵌入式人臉識別技術(shù)在圖書館內(nèi)的運(yùn)用主要如下：

2.1 識別管理人身份

當(dāng)前圖書館在自動化管理系統(tǒng)的應(yīng)用中，系統(tǒng)管理員、操作員在身份識別上一般使用用戶名輸入、用戶口令輸入實(shí)現(xiàn)讀者身份的認(rèn)證。隨著社會信息化技術(shù)的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，這類身份認(rèn)證在應(yīng)用中其缺陷也逐漸凸顯出來，系統(tǒng)的記憶性不強(qiáng)且安全系數(shù)相對較弱。一旦讀者的用戶名、用戶口令外泄、遺忘，將會導(dǎo)致圖書借閱記錄、用戶口令、用戶密碼丟失，使得系統(tǒng)數(shù)據(jù)嚴(yán)重紊亂，應(yīng)用效果并不十分顯著。

通過應(yīng)用嵌入式人臉識別認(rèn)證系統(tǒng)，管理人員在終端操作界面可自動輸入用戶名、用戶口令，依據(jù)提示輸入人臉圖像，認(rèn)證系統(tǒng)可依據(jù)輸入的圖像，在后臺數(shù)據(jù)庫內(nèi)檢索所有的管理人員信息，選取與之相對應(yīng)的人臉模板信息，通過對比兩者就可精準(zhǔn)確認(rèn)管理人員的身份。人臉識別系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中，具有簡單、精準(zhǔn)、快捷的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)圖書館管理質(zhì)量的提升，確保圖書館數(shù)據(jù)檢索系統(tǒng)的安全性、便捷性、穩(wěn)定性、可靠性。

2.2 識別讀者的身份

當(dāng)前各圖書館大部分使用的均為非接觸式IC卡實(shí)現(xiàn)讀者身份的識別，有部分圖書館可通過支付寶、微信、身份證來享受圖書館內(nèi)的借閱服務(wù)。但由于讀者的數(shù)量相對較多及讀者的群體不一樣。如：讀者忘記帶身份證、手機(jī)、借閱證等情況，老年讀者對支付寶、微信的操作陌生。特別是中小學(xué)生的馬虎大意使得時(shí)常丟失IC卡的現(xiàn)象存在，諸類情況的出現(xiàn)可能會給讀者帶來很多不必要的麻煩，還可能會影響到圖書館的形象及影響讀者與圖書館之間的良好關(guān)系。

通過應(yīng)用嵌入式人臉識別技術(shù)認(rèn)證系統(tǒng)，在讀者借閱書籍前需要先進(jìn)行人臉識別，只有在人臉識別系統(tǒng)做出正確的反應(yīng)之后才可以借閱圖書。人臉本身具有唯一性、不可復(fù)制性，嵌入式人臉識別技術(shù)能夠精準(zhǔn)、快速識別讀者的身份。實(shí)現(xiàn)了圖書館管理效率的提升，從源頭上可切實(shí)解決冒用證件借閱圖書的現(xiàn)象發(fā)生，為讀者提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，切實(shí)發(fā)揮出圖書館的作用。

2.3 工作人員的考勤

在圖書館管理工作開展中，職工考勤屬于其中的重要工作。當(dāng)前大部分的圖書館均使用的是職工手寫、指紋、刷卡簽到等考勤方式。但這些考勤方式均是以代簽、補(bǔ)簽的形式，在考勤工作開展中會受到各類因素的影響，難以達(dá)到實(shí)質(zhì)上的考勤需求，管理效果十分不理想。即便是流行的指紋考勤設(shè)備，在溫度、濕度方面有著較高的要求，一旦指紋粘上異物，將很難考勤成功。通過應(yīng)用嵌入式人臉識別技術(shù)，可切實(shí)解決這些問題，提升圖書館的管理質(zhì)量與效率。

2.4 物品托管的應(yīng)用

人臉識別技術(shù)除了在上述幾方面的應(yīng)用，可以將人臉識別系統(tǒng)與圖書館的書本寄包柜相結(jié)合，不斷提升認(rèn)證水平。通過采取人臉識別技術(shù)存取貨物，可更好地保護(hù)讀者的隱私。嵌入式人臉識別技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，可提升圖書館寄包柜的安全系數(shù)，能夠?yàn)閺V大讀者提供安全、可靠的物品托管手段，以此確保圖書館各項(xiàng)工作的有序開展。

3 結(jié)語

綜上所述，隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展，人臉識別技術(shù)本身屬于一種安全、可靠、便捷的身份識別系統(tǒng)，在實(shí)際應(yīng)用中可提升社會信息系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性。通過將人臉識別技術(shù)與圖書管理工作相結(jié)合，能夠凸顯出圖書館的管理特色，提升系統(tǒng)的智能化程度，確保圖書館管理工作的便捷性、精準(zhǔn)性、安全性，實(shí)現(xiàn)圖書館管理水平的提升，以此推動圖書館得到更好的發(fā)展。