基于opencv圖像識(shí)別的圖書(shū)管理系統(tǒng)

黃敏杰 于國(guó)龍 黃榮翠 冉龍旭 張應(yīng)奎

摘要：源于C++的升級(jí)效果，opencv作為一種“圖像視覺(jué)化”的識(shí)別軟件，已在“人臉識(shí)別”“雞蛋識(shí)別”“圖像識(shí)別”等方面應(yīng)用廣泛，且技術(shù)相對(duì)完整?；诖耍疚耐ㄟ^(guò)調(diào)用opencv計(jì)算機(jī)視覺(jué)庫(kù)中的相關(guān)函數(shù)，對(duì)圖書(shū)信息進(jìn)行圖像識(shí)別和檢索。首先闡述opencv的結(jié)構(gòu)以及特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)建立圖像識(shí)別環(huán)境、獲取圖書(shū)信息、匹配圖書(shū)特征等技術(shù)，并以圖像形態(tài)學(xué)為例介紹相關(guān)應(yīng)用提出，為讀者提供兩種檢索圖書(shū)信息的方式，一種是通過(guò)智能圖像識(shí)別，自動(dòng)識(shí)別圖書(shū)信息進(jìn)行查詢，另一種是通過(guò)書(shū)名檢索進(jìn)行查找，基于opencv圖像管理系統(tǒng)將大大提高了讀者查找書(shū)籍的便捷性，減輕圖書(shū)管理人員的工作量，提高檢索效率。

關(guān)鍵詞：opencv ;圖像識(shí)別;管理系統(tǒng)

中國(guó)分類號(hào)：G304? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2019）17-0194-0c

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Abstract： Upgrade effect from C++， opencv as an "image visualization" recognition software， It has been widely used in "face recognition"， "egg recognition"， "image recognition"， etc.， and the technology is relatively complete. Based on this， this paper uses the related functions in the opencv computer vision library to perform image recognition and retrieval of book information. Firstly， based on the structure and characteristics of opencv， through the establishment of image recognition environment， access to book information， matching book features and other techniques， and to introduce relevant applications with image morphology as an example， to provide readers with two ways to retrieve book information， One is to automatically identify the book information through intelligent image recognition， and the other is to search through the title search. Based on the opencv image management management system， the convenience of the reader to find books is greatly improved， and the work of the library administrators is alleviated. Quantity， improve retrieval efficiency.

Key words： opencv; Image recognition; management system

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步與科技資源的不斷利用，中國(guó)憑借著自己的努力和堅(jiān)持，科技、教育、經(jīng)濟(jì)實(shí)力、軍事等都得到了迅速發(fā)展，國(guó)際地位達(dá)到了一個(gè)新的高度。1949年，改革開(kāi)放之后，國(guó)家地位迅速上升，經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，圖書(shū)管理系統(tǒng)向信息化進(jìn)程蓬勃發(fā)展[1]。圖書(shū)管理系統(tǒng)的普及和實(shí)現(xiàn)相對(duì)國(guó)際來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)圖書(shū)信息化管理的研究起步較晚?；诖?，在1975年左右，其開(kāi)始引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)，并對(duì)此進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究[2]。目前為止，自動(dòng)化管理技術(shù)已有30余種，且一部分具有一定知名度和數(shù)量用戶，帶動(dòng)了高校信息化的發(fā)展。其在一定程度上，將閱覽、編號(hào)、借閱等圖書(shū)館業(yè)務(wù)工作化且一體化，基本上滿足了當(dāng)前省內(nèi)高校圖書(shū)館的業(yè)務(wù)需求[3]。

國(guó)外，在20世紀(jì)90年代中期，圖書(shū)自動(dòng)化管理系統(tǒng)便已普及世界，在性價(jià)比方面較合適且不存在本土化問(wèn)題。相對(duì)美國(guó)、澳大利亞等國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家來(lái)說(shuō)，無(wú)論是在功能上還是技術(shù)上，圖書(shū)管理系統(tǒng)設(shè)備相對(duì)先進(jìn)，發(fā)展較為迅速。其次，國(guó)外圖書(shū)管理系統(tǒng)滿足了使用者的需求，在圖書(shū)檢索上，實(shí)現(xiàn)了電子文檔數(shù)據(jù)交換、網(wǎng)上獲取、網(wǎng)絡(luò)信息檢索等功能[4]。

1搭建圖書(shū)識(shí)別環(huán)境

圖書(shū)管理系統(tǒng)主要分為View層，serevlt層，Dao層。View層里面有jsp、css和js，其主要負(fù)責(zé)網(wǎng)頁(yè)前臺(tái)的jsp頁(yè)面的表示;serevlt層，業(yè)務(wù)模塊控制范圍少，主要負(fù)責(zé)Controller層的工作。Service層，是各模塊邏輯設(shè)計(jì)的負(fù)責(zé)人，可獨(dú)立工作且可反復(fù)利用;Dao層的接口，封裝Service層的業(yè)務(wù)邏輯有利于其的獨(dú)立性和重復(fù)利用性，使程序顯得非常簡(jiǎn)潔;Dao層，具有持久性，可維持圖片的清晰度。數(shù)據(jù)庫(kù)，具有高質(zhì)量、強(qiáng)性能、安全穩(wěn)健、多線程性的優(yōu)點(diǎn)。每一層環(huán)環(huán)相扣，創(chuàng)建實(shí)體類。

2讀取圖書(shū)相關(guān)信息

圖書(shū)封面信息一般包括5個(gè)部分：封一、封二、封三、封四和書(shū)脊。封一，是一本書(shū)的外表面，又叫封皮，外部特征的存在地，記載書(shū)名、著作者、出版社、出版地、出版日期等信息，是了解一本書(shū)基本信息的發(fā)源地，用于展現(xiàn)作者的思想和增強(qiáng)圖書(shū)內(nèi)容的藝術(shù)性，對(duì)其加強(qiáng)宣傳及增強(qiáng)讀者的認(rèn)知度。封二，是封面的背頁(yè)，一般空白，不記錄任何信息，又叫封里，是組成封面不可缺少的一部分。封三，又叫封底里，同封二略同;封四，是書(shū)的最后一頁(yè)。一般印有統(tǒng)一書(shū)號(hào)和定價(jià)、條形碼等，也稱封底。書(shū)脊，封皮和封底的聯(lián)結(jié)處。一般印有書(shū)名、作者名、出版單位名等，也說(shuō)書(shū)背。

2.1輸入圖書(shū)圖像

圖書(shū)管理系統(tǒng)的功能主要分為兩個(gè)部分，其一為圖像管理;其二為圖像識(shí)別。圖像管理部分主要功能為圖片的輸入、圖片的保存;圖像輸入的方式有拍照和相片輸入兩種方式;根據(jù)圖書(shū)館書(shū)的種類和數(shù)目等方向來(lái)看，相片輸入較為方便，再聯(lián)系目前大數(shù)據(jù)的來(lái)臨以及掃描王app的出現(xiàn)，信息化已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)，生活方式也變得更加便捷，對(duì)相片的清晰度有了一定的保障。通過(guò)圖書(shū)管理系統(tǒng)的圖像管理功能，將其照片輸入后進(jìn)行保存，以便進(jìn)行下一步操作。

2.2獲取圖書(shū)信息

圖書(shū)管理系統(tǒng)的功能主要分為兩個(gè)部分，其一為圖像管理;其二為圖像識(shí)別。圖像管理部分主要功能為圖片的輸入、圖片的保存;經(jīng)過(guò)圖像的輸入和保存后，通過(guò)圖書(shū)管理系統(tǒng)對(duì)圖書(shū)的封面信息進(jìn)行篩選，相關(guān)函數(shù)調(diào)試圖書(shū)的封面信息，再經(jīng)過(guò)人工篩選進(jìn)行補(bǔ)缺，對(duì)圖書(shū)封面信息有了初步的定位，整理圖書(shū)封面信息進(jìn)行分類，將層次分明，通過(guò)簡(jiǎn)單到困難進(jìn)行操作，檢測(cè)其致密性的同時(shí)，也確定了圖書(shū)封面的有效信息。

3識(shí)別圖書(shū)相關(guān)特征

圖書(shū)特征，從內(nèi)容方面看，主要分為外部特征和內(nèi)部特征。十幾年來(lái)，通過(guò)對(duì)書(shū)本的了解，圖書(shū)的上外表面主要有書(shū)名、作者等，側(cè)表面主要有出版社、出版地、出版者等，下表面主要有出版日期、卷期、二維碼，也被稱為外部特征。書(shū)的內(nèi)部主要包含內(nèi)容，分類號(hào)、主題詞等包含其，因此其為內(nèi)部特征?；诖?，圖書(shū)便可通過(guò)多種渠道以文字或各種符號(hào)記錄下來(lái)，形成一定形式的著作物。從而具備一定的價(jià)值，成為歷史積累下來(lái)的產(chǎn)物，并用特定的方式將所圖書(shū)中所包含的道理及知識(shí)傳播出去。

3.1輸入圖書(shū)信息

圖書(shū)管理系統(tǒng)的功能主要分為兩個(gè)部分，其一為圖像管理;其二為圖像識(shí)別。圖像識(shí)別部分主要功能為圖像特征的輸入、圖像特征的識(shí)別以及圖像特征的保存;圖像特征的輸入方式有信息輸入和照片輸入兩種方式;根據(jù)圖書(shū)的種類、信息復(fù)雜度等方向來(lái)看，照片輸入較為便捷。文字圖像化的檢索方式，不僅促進(jìn)了圖書(shū)管理系統(tǒng)的發(fā)展，同時(shí)也使圖像識(shí)別技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。通過(guò)圖書(shū)管理系統(tǒng)的圖像管理功能，將其圖像信息及特征輸入，以便進(jìn)行下一步操作。

3.2識(shí)別圖書(shū)信息

圖書(shū)管理系統(tǒng)的功能主要分為兩個(gè)部分，其一為圖像管理;其二為圖像識(shí)別。圖像識(shí)別部分主要功能為圖像特征的輸入、圖像特征的識(shí)別以及圖像特征的保存;經(jīng)過(guò)圖像信息與特征的輸入，對(duì)其進(jìn)行識(shí)別與檢索，得出圖書(shū)的相關(guān)查找，進(jìn)一步操作將其保存。通過(guò)圖書(shū)管理系統(tǒng)對(duì)圖書(shū)的外部特征進(jìn)行篩選，相關(guān)函數(shù)調(diào)試圖書(shū)的外部特征信息，再經(jīng)過(guò)人工篩選進(jìn)行補(bǔ)缺，對(duì)圖書(shū)外部特征進(jìn)行初步定位，由淺至深整理圖書(shū)特征和信息并進(jìn)行排序，從而確定有效的特征信息，為奠定基礎(chǔ)。

4智能匹配圖書(shū)

匹配圖書(shū)可分為輸入圖書(shū)特征、編制圖書(shū)信息和匹配圖書(shū)特征三個(gè)方面。通過(guò)圖書(shū)管理系統(tǒng)預(yù)存圖書(shū)的書(shū)名、作者、二維碼等特征，圖書(shū)管理系統(tǒng)在調(diào)用數(shù)學(xué)函數(shù)和聯(lián)系相關(guān)變量的基礎(chǔ)上，采用圖像采集、圖像識(shí)別與圖像搜索的方式，對(duì)圖書(shū)進(jìn)行智能搜索與匹配。該技術(shù)的使用，不僅提高讀者、查閱者的查找速率、促進(jìn)閱讀體驗(yàn)、增加閱讀量，也提高了圖書(shū)管理過(guò)程中的檢索效率，減輕了圖書(shū)管理人員的工作效率，為圖書(shū)管理系統(tǒng)的更新與改革提供了新思路。 具體檢索方法如下：

4.1書(shū)名檢索

書(shū)名，一般存在于封一和書(shū)脊兩個(gè)位置。將書(shū)名輸入圖像管理系統(tǒng)，通過(guò)信息識(shí)別之后，將其與相關(guān)圖書(shū)對(duì)應(yīng)，匹配完成后，再經(jīng)過(guò)人工篩選，找出此圖書(shū)，將其在系統(tǒng)內(nèi)保存。

4.2圖像特征

圖書(shū)特征，從內(nèi)容方面看，主要分為外部特征和內(nèi)部特征。通過(guò)對(duì)書(shū)本的了解，圖書(shū)的上外表面主要有書(shū)名、作者等，側(cè)表面主要有出版社、出版地、出版者等，下表面主要有出版日期、卷期、二維碼，也被稱為外部特征。基于此，圖書(shū)有了一定的價(jià)值，常常通過(guò)一些渠道以文字或各種符號(hào)記錄下來(lái)，從而形成一定形式的著作物，也是歷史積累下來(lái)的產(chǎn)物，用一種特定的方式設(shè)定主人公并將所包含的道理及知識(shí)傳播出去。對(duì)其了解的情況下，特通過(guò)圖書(shū)管理系統(tǒng)采用外部特征進(jìn)行識(shí)別，通過(guò)圖像識(shí)別之后，將其與相關(guān)圖書(shū)對(duì)應(yīng)，匹配完成后，再經(jīng)過(guò)人工篩選，找出此圖書(shū)，將其在系統(tǒng)內(nèi)保存。

5結(jié)束語(yǔ)

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和人工智能時(shí)代的到來(lái)，人們的生活節(jié)奏越來(lái)越快，做事越來(lái)越注重效率。在圖書(shū)管理方面，現(xiàn)階段我國(guó)數(shù)字化圖書(shū)管理還處于一個(gè)啟蒙階段，面對(duì)日益增長(zhǎng)的圖書(shū)資源以及讀者更加注重時(shí)間效率，以讀者需求為導(dǎo)向在圖書(shū)館內(nèi)建立一個(gè)便捷、高效、智能化管理系統(tǒng)顯得尤為重要。同時(shí)，高效智能的圖書(shū)管理系統(tǒng)能大大減輕圖書(shū)館工作人員的工作量，繁雜、重復(fù)、簡(jiǎn)單的工作都可以用電子化設(shè)備代替，簡(jiǎn)化了工作流程，降低了數(shù)據(jù)出錯(cuò)率，提高了工作效率。當(dāng)前貴州省高校圖書(shū)館內(nèi)檢索圖書(shū)的方式幾乎為文字檢索，其存在一定的弊端，若不小心打錯(cuò)字，輸入端和數(shù)據(jù)庫(kù)接收信息，比對(duì)時(shí)找不到這本書(shū)。為此本系統(tǒng)在傳統(tǒng)的管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上做出了改進(jìn)。

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