智慧圖書館人臉識別技術(shù)應(yīng)用研究?

吳 凡

（遼寧中醫(yī)藥大學(xué)圖書館，遼寧 沈陽 110847）

隨著人工智能、云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)應(yīng)用的成熟，人臉識別技術(shù)在我們的日常工作和生活中得以越來越廣泛的應(yīng)用。它不僅給用戶提供了新的體驗，還為各行業(yè)的發(fā)展提供了便利。人臉識別是利用攝像機或攝像頭對人臉圖像進行信息采集，并對采集到的圖像進行檢測和跟蹤，再利用計算機圖像處理技術(shù)進行臉部處理，最終與儲存圖像信息進行比對識別的技術(shù)。人臉識別技術(shù)是將計算機圖像處理技術(shù)和生物統(tǒng)計學(xué)原理相結(jié)合，將人像特征通過計算機圖像處理，再利用生物學(xué)原理分析后，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，來實現(xiàn)對人物的身份信息進行甄別。2017 年以來，我國很多圖書館引入了人臉識別技術(shù)，并將其應(yīng)用于業(yè)務(wù)服務(wù)中，以促進自身向智慧服務(wù)轉(zhuǎn)型。

1 圖書館應(yīng)用人臉識別技術(shù)的研究現(xiàn)狀

以“圖書館”“人臉識別技術(shù)”為關(guān)鍵詞在“中國知網(wǎng)”文獻數(shù)據(jù)庫檢索可知，相關(guān)文章只有26篇，其發(fā)表時間均在2012—2018年之間，尤以2018年發(fā)表數(shù)量最多。通過對這些文章的分析，2017年之前發(fā)表的文章均著重從理論和設(shè)想等方面對人臉識別技術(shù)應(yīng)用及前景進行分析。從2018年開始，我國人臉識別技術(shù)開始廣泛應(yīng)用于圖書館服務(wù)之中，但在智慧圖書館人臉識別技術(shù)應(yīng)用模型構(gòu)建方面還不夠成熟，因此，我國圖書館人臉識別技術(shù)的發(fā)展尚處于探索階段。通過百度學(xué)術(shù)和騰訊等網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫對“人臉識別圖書館”文獻報道的調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，關(guān)于中學(xué)或高校以及公共圖書館人臉識別的報道極少，其應(yīng)用僅限于借還書、門禁以及超期罰款等。

2 人臉識別技術(shù)在實踐中的優(yōu)勢

與指紋、磁扣等技術(shù)的身份識別相比，人臉識別技術(shù)具有較明顯的優(yōu)勢，如識別速度快、獲取方便以及識別所需的設(shè)備成本低等。人臉識別技術(shù)在應(yīng)用中的優(yōu)勢[1]，見表1。

表1 人臉識別技術(shù)的優(yōu)勢

3 智慧圖書館人臉識別技術(shù)應(yīng)用模型的構(gòu)建

構(gòu)建智慧圖書館人臉識別技術(shù)應(yīng)用模型，主要從保障要素、功能實現(xiàn)及評價評估3個方面加以考慮，詳見圖1。

圖1 智慧圖書館人臉識別技術(shù)的構(gòu)建

3.1 智慧圖書館人臉識別技術(shù)應(yīng)用的保障要素

3.1.1 資金要素

人臉識別技術(shù)在圖書館的應(yīng)用需要購置相應(yīng)設(shè)備和技術(shù)服務(wù)，并負擔(dān)設(shè)備維護和升級等費用，需要培訓(xùn)相關(guān)技術(shù)人員開展智慧圖書館服務(wù)等工作。產(chǎn)生的費用需經(jīng)校領(lǐng)導(dǎo)及相關(guān)專家進行立項并討論，建立完善的規(guī)劃方案并逐步實施，對智慧圖書館的模塊需要細致調(diào)研，得到校領(lǐng)導(dǎo)及專家的肯定后方可獲取經(jīng)費支持。圖書館智慧服務(wù)還可以與學(xué)校其他智能化項目進行融合，如智慧校園、OA辦公系統(tǒng)等，以降低成本投入，實現(xiàn)資源共享、共同發(fā)展。

3.1.2 技術(shù)要素

人臉識別技術(shù)在圖書館智慧服務(wù)中的硬件設(shè)備較為重要，主要分兩部分：第一是對人臉進行識別時所使用的攝像機或者攝像頭以及計算機圖像識別系統(tǒng)，我國當(dāng)前技術(shù)較為先進的人臉識別系統(tǒng)是北京某公司的（Face++）全新智能人像抓拍機。第二是RFID（射頻識別）系統(tǒng)所需要的硬件設(shè)備，這部分主要應(yīng)用于自助借還機、門禁等。國內(nèi)有比較成熟的公司，其設(shè)備特點是具有高頻或者超高頻的RFID 標(biāo)簽及相關(guān)設(shè)備。高頻設(shè)備在應(yīng)用中具有性能穩(wěn)定的特性，但是也有標(biāo)簽大、讀者容易找到、費用較高的缺點。超高頻設(shè)備則相反，具有標(biāo)簽小、讀者不易找到、費用相對低廉的優(yōu)點；但缺點是比較敏感。超高頻RFID系統(tǒng)在當(dāng)前市場上應(yīng)用的比較廣泛。

當(dāng)前我國技術(shù)先進的人臉識別信息技術(shù)公司推出的人臉識別云平臺、RFID 圖書館管理軟件等均可以通過智能手機和平板電腦等移動設(shè)備進行應(yīng)用。

3.1.3 人員要素

在智慧圖書館整體運行中還需要高素質(zhì)的館員隊伍，館員的綜合素質(zhì)對智慧圖書館的運行具有極大影響。智慧化館員不僅要精通圖情專業(yè)知識，還需要根據(jù)讀者的各種閱讀行為進行深層次分析與挖掘，以實現(xiàn)更準(zhǔn)確的智能化服務(wù)。當(dāng)前我國圖書館智慧館員的資格認證還沒有統(tǒng)一的考核標(biāo)準(zhǔn)，多數(shù)圖書館只是通過培訓(xùn)的方式提高館員的專業(yè)能力。因此，應(yīng)在提高館員綜合素養(yǎng)的過程中，通過自主學(xué)習(xí)、單位外派等多種方式提升館員的業(yè)務(wù)水平，借鑒國內(nèi)外智慧圖書館建設(shè)的先進案例，了解設(shè)備使用功能，完善售后服務(wù)并結(jié)合讀者的意見反饋，從各方面提升館員的綜合技能。

3.2 智慧圖書館人臉識別技術(shù)應(yīng)用的功能實現(xiàn)

3.2.1 人臉識別門禁功能

采用人臉識別技術(shù)對圖書館的門禁系統(tǒng)進行管理，可以通過監(jiān)控設(shè)備真實直接地反映閱讀者的動態(tài)。讀者在進入圖書館時，必須通過人臉識別與數(shù)據(jù)庫中的信息進行比對，匹配成功后方可通行，信息匹配不吻合則不能進出圖書館。圖書館智能管理系統(tǒng)可以根據(jù)讀者的閱讀習(xí)慣進行信息推送，門禁系統(tǒng)還可以真實地統(tǒng)計讀者在圖書館中的各種信息。另外，人臉識別技術(shù)的應(yīng)用還可以從根本上解決圖書館門禁系統(tǒng)識別速度慢的問題。

3.2.2 人臉識別自助借還功能

人臉識別系統(tǒng)在圖書館中的使用，可以提高讀者的借閱速度，也給圖書館管理帶來了便捷，讀者在借閱時只需將臉對著攝像頭便可以完成借書程序，同樣在還書時也只需要將書本對著感應(yīng)區(qū)便可以快速還書[2]。人臉識別技術(shù)利用了人臉的特殊性特征，因為人臉具有不可復(fù)制性，不僅能夠快速識別讀者的身份信息，也給圖書館管理工作帶來極大的簡化，提高了借閱和圖書管理水平，杜絕了他人盜用證件借閱事件的發(fā)生。人臉識別技術(shù)在圖書館智慧化應(yīng)用中還具備查詢、讀者提問等功能，其主要功能為借閱和歸還及續(xù)借，詳見表2。

表2 人臉識別自助借還的三大功能

3.2.3 人臉識別座位預(yù)約功能

高校圖書館普遍存在讀者占座和座位使用不均衡現(xiàn)象，在臨考前夕，座位使用率明顯上升，而平時多出現(xiàn)空置現(xiàn)象。這一現(xiàn)象給圖書館管理造成了很大困擾，僅通過座位管理系統(tǒng)軟件不能完全阻止占座現(xiàn)象的發(fā)生，因此采用人臉識別技術(shù)可以輕松解決這方面的問題。第一，人臉識別。人臉識別技術(shù)在圖書館中的應(yīng)用是讀者在進出圖書館時，通過人臉識別設(shè)備對讀者的身份信息進行驗證，這樣既方便了館員對讀者信息的了解，同時讀者也可以通用手機APP 預(yù)約座位，方便讀者對圖書館座位信息的了解。第二，座位監(jiān)控。電子信息技術(shù)的發(fā)展，使得視頻監(jiān)控逐漸成熟，也被應(yīng)用在圖書館管理中，因此圖書館可以利用監(jiān)控設(shè)備系統(tǒng)，對圖書館閱覽室的座位情況及時監(jiān)控，合理調(diào)整并提高座位的使用率。第三，系統(tǒng)互通。人臉識別技術(shù)和座位管理系統(tǒng)相結(jié)合，將人臉識別進入圖書館的讀者信息傳送給座位監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)根據(jù)預(yù)約數(shù)據(jù)解鎖讀者的預(yù)約信息并開始啟動計時，如超時座位動態(tài)沒有發(fā)生變化，則系統(tǒng)可自動解鎖給下一位預(yù)約讀者。座位系統(tǒng)會將失約超過三次的讀者進行處罰，7天內(nèi)不能預(yù)約座位，這樣有利于高效地管理圖書館座位。

3.2.4 人臉識別信息推送功能

人臉識別信息推送主要有場館信息推送和實時定位信息的推送。入館信息的推送，當(dāng)讀者進入圖書館時，圖書館入口的監(jiān)控系統(tǒng)則會自動進行人臉識別，讀者信息被門禁系統(tǒng)讀取后方可進入，并且設(shè)備會根據(jù)讀者信息自動推送一條歡迎信息，系統(tǒng)根據(jù)識別的讀者信息可辨識為參觀性讀者和本校讀者兩類，前者需要工作人員打開閘機，并且系統(tǒng)地為讀者推送圖書館導(dǎo)讀信息和近期相關(guān)活動安排等；對于本校讀者系統(tǒng)則按照該讀者的閱讀信息推送個性化信息，方便讀者閱讀參考。人臉識別和WIFI、手機APP終端相結(jié)合，實現(xiàn)了圖書館信息的資源共享，為讀者提供便捷、快速的閱覽讀書新模式，使讀者享受到不同的技術(shù)服務(wù)。

3.2.5 智能化讀者行為軌跡采集

在物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的推動下，人臉識別技術(shù)在圖書館中得到廣泛應(yīng)用，可采集讀者的各種信息采集，如閱讀喜好、閱讀素養(yǎng)、閱讀需求等。通過對圖書管理系統(tǒng)中的圖書借閱、預(yù)約信息、出入圖書館等數(shù)據(jù)分析，為圖書館提供更為準(zhǔn)確、有效的數(shù)據(jù)，更好地為讀者進行服務(wù)[3]。

3.3 智慧圖書館人臉識別技術(shù)應(yīng)用的評價評估

對智慧圖書館建設(shè)與運營進行評估，也是智慧圖書館的重要內(nèi)容，在評估過程中要重點對館員的工作積極性、管理效率進行評估。內(nèi)容包括基礎(chǔ)設(shè)施評價、服務(wù)內(nèi)容評價、服務(wù)質(zhì)量評價3 個方面，詳見表3。

表3 智慧圖書館服務(wù)的評估評價

4 智慧圖書館人臉識別技術(shù)的應(yīng)用策略

4.1 部門重組更迭，順應(yīng)智慧圖書館的發(fā)展

智慧圖書館在建設(shè)過程中，部門重組、功能調(diào)整已經(jīng)成為必然趨勢。智慧圖書館的各個業(yè)務(wù)部門主要是對前端和后端進行重組，以部門組建為中心，相應(yīng)地進行分組，如表4所示。

表4 智慧圖書館部門重組

4.2 服務(wù)功能延伸，實現(xiàn)智能人臉信息的推送

智慧圖書館的借閱功能與傳統(tǒng)圖書館最大的區(qū)別在于對設(shè)備的利用，人臉識別系統(tǒng)會自動實現(xiàn)與圖書館后臺系統(tǒng)進行自動連接，及時為讀者推送信息，幫助讀者進行更有針對性的選擇，同時還能有效完成自助借還[4]。信息的推送是智能人臉識別系統(tǒng)的一個關(guān)鍵內(nèi)容，推送服務(wù)是根據(jù)讀者的借閱信息、行為特點等，有針對性地向讀者推送新書、期刊以及相關(guān)活動信息等。使用人臉識別系統(tǒng)對讀者進行識別以后，通過智能終端直接定位讀者的位置，以便更好地幫助讀者精準(zhǔn)地找到目標(biāo)圖書。

4.3 利用人臉識別，促進智能服務(wù)的推廣

智能服務(wù)推廣也是智慧圖書館建設(shè)的重要內(nèi)容，在新技術(shù)和智能終端技術(shù)發(fā)展的影響下，智慧圖書館的服務(wù)推廣也應(yīng)該呈現(xiàn)出多樣化的形式。通常情況下，智慧圖書館的服務(wù)推廣分成兩類，一種是普通型推廣，另外一種是智慧型推廣。普通型推廣的受眾是圖書館全體讀者，主要提供的信息服務(wù)有：圖書館建設(shè)概況、館藏資源、設(shè)備設(shè)施、空間使用率、圖書館的活動等。智慧型推廣的受眾是小眾用戶和個體用戶，這種推廣服務(wù)需要建立在一定的數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)上，主要關(guān)注讀者的閱讀習(xí)慣行為、使用頻率相對較高的圖書館設(shè)備、感興趣的圖書館活動等方面，利用大數(shù)據(jù)分析，進一步挖掘讀者的潛在需求，因此具備“智慧”的特征[5]。在推廣各項服務(wù)的過程中，應(yīng)該明確智慧圖書館與傳統(tǒng)圖書館的區(qū)別，以人為本，通過人性化設(shè)計提高服務(wù)水平。