智慧圖書館人臉識別技術(shù)應(yīng)用探析

廖宇峰 李朝陽

摘?要：人臉識別技術(shù)已經(jīng)逐漸被圖書館接受并且應(yīng)用。文章分析了人臉識別技術(shù)的概念、特點和技術(shù)優(yōu)勢，同時探討了人臉識別技術(shù)在圖書館中的應(yīng)用以及人臉識別技術(shù)應(yīng)用到智慧圖書館需要解決的問題，為相關(guān)研究提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：智慧圖書館;人臉識別技術(shù);面部識別技術(shù)

隨著各類型圖書館的業(yè)務(wù)不斷拓展，圖書館的讀者人流也隨之增大，給圖書館相關(guān)工作人員帶來極大的壓力，業(yè)務(wù)的暴增對圖書館的健康發(fā)展來說，存在著巨大的挑戰(zhàn)，在此背景下，科學(xué)技術(shù)在圖書館的創(chuàng)新應(yīng)用就顯得尤為重要了。隨著高速寬帶、云計算、大數(shù)據(jù)、機器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)算法等技術(shù)的不斷發(fā)展，人臉識別技術(shù)逐漸地推廣應(yīng)用于各行各業(yè)，其在提升客戶體驗、優(yōu)化服務(wù)水平和提高服務(wù)效率方面，具有無限的潛能。因此，各大圖書館也逐漸接受了這種前沿和創(chuàng)新的技術(shù)，并且取得了讓人稱道的成績和效益。

1??人臉識別技術(shù)概念、特點和技術(shù)優(yōu)勢

1.1?人臉識別技術(shù)概念、特點

人臉識別技術(shù)，是利用攝像機或攝像頭采集含有人臉的圖像或視頻信息，同時自動檢測和跟蹤圖像中的人臉，進而對檢測到的人臉進行臉部的一系列相關(guān)技術(shù)處理，與已保存的圖像信息進行識別比對，通常也叫做人像識別、面部識別技術(shù)[1]。與IC卡、指紋識別等其他身份識別方式相比，人臉識別技術(shù)具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢。

人臉識別技術(shù)包含三個階段，分別是人臉檢測、人臉追蹤和人臉比對階段。人臉檢測即檢測圖像中是否包含有人臉;人臉追蹤即在檢測到人臉后追蹤并抓取人臉的特征;人臉對比即將提取到的特征與已經(jīng)建立的人臉數(shù)據(jù)庫進行對比匹配。人臉識別技術(shù)，其實質(zhì)是利用攝像頭等設(shè)備抓取使用者臉部的主要生理特征（主要包括人的五官、下巴等臉部特征），利用計算機算法對各種特征的位置、大小和角度等特征進行計算分析，然后與數(shù)據(jù)庫已存儲的臉部數(shù)據(jù)進行對比和匹配，通過人臉識別，從而快速、準確地確定使用者的身份。作為一種頂級的計算機圖像處理技術(shù)，人臉識別技術(shù)綜合運用了多種高級算法，其中包括人臉識別算法和人臉圖像預(yù)處理算法，此外還包括并行處理技術(shù)等多種技術(shù)。

近年來，隨著深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，人臉識別技術(shù)獲得了快速提升，識別準確率也得到了顯著提高，眾多經(jīng)典算法和人臉庫也隨之相繼出現(xiàn)。目前，人臉識別技術(shù)最高的正確率已經(jīng)超過了99.5%，而在相同情況下，人眼識別的準確率僅為97.52%，人臉識別的準確率甚至超過了人眼識別的準確性。雖然人臉識別技術(shù)已經(jīng)相當成熟，比人眼識別更為準確，但是人的面部表情、光照條件、儀表姿態(tài)、化妝和整形等因素也會一定程度降低檢測的準確率。

1.2??人臉識別技術(shù)的優(yōu)勢

生物識別技術(shù)包括人臉識別與虹膜識別、指紋識別、手形識別等技術(shù)，人臉識別技術(shù)理念更為先進，在使用上也更為方便，更為精準，更不易被冒充，具有較高的性價比，在應(yīng)用上優(yōu)勢更為明顯。

• 自然屬性

人臉識別技術(shù)要求活體驗證，被識別人必須在現(xiàn)場才能驗證，同時臉部數(shù)據(jù)必須與信息庫中信息匹配才能成功驗證，難以被人仿冒，而虹膜識別、指紋識別等技術(shù)并不具備這樣的自然屬性。

• 智能性

人臉識別系統(tǒng)識別的是人臉動態(tài)圖像，雖然人們化妝、妝容改變和面部掛飾等跟錄入的情況有所不同，但是并不影響人臉系統(tǒng)的識別能力[2]。另外人臉識別系統(tǒng)能夠甄別是否活體，這在一定程度上也保證了識別系統(tǒng)的安全性和有效性。

1.2.3???方便性

與傳統(tǒng)的讀卡或者指紋識別不同，讀者出入或者借閱圖書必須隨身攜帶證件或者接觸驗證。而應(yīng)用人臉識別技術(shù)后，讀者人臉數(shù)據(jù)一旦錄入系統(tǒng)，以后只需要在現(xiàn)場通過人臉驗證，即可高效實現(xiàn)圖書館資源的利用和借閱。

1.2.4???設(shè)備成本低，推廣容易

目前人臉識別技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，技術(shù)已經(jīng)比較成熟，成本也進一步降低，推廣人臉識別技術(shù)可以無需更換全套設(shè)備，可以在原有的攝像頭或者原有的設(shè)備基礎(chǔ)上，進行升級改造。在成本降低，效率提高的基礎(chǔ)上，人臉識別技術(shù)相比其它生物識別技術(shù)更容易推廣。

1.2.5???提高社會和經(jīng)濟效益

根據(jù)已應(yīng)用人臉識別技術(shù)的圖書館管理人員反饋，在現(xiàn)有圖書館的基礎(chǔ)上引入人臉識別技術(shù)后，師生讀者更加愿意到訪改造升級后的新館，圖書的借閱數(shù)量也有一定的提升，在增加人流的同時，需要投身于借還工作的管理員數(shù)量反而減少了。整體而言，效率提升的情況也降低了管理成本，社會效益和經(jīng)濟效益都得到了明顯的提升。

2??人臉識別技術(shù)在圖書館中的應(yīng)用

2.1?文獻借閱管理

現(xiàn)在師生在學(xué)校圖書館借閱圖書，一般都是通過一卡通完成操作的，但是在一卡通丟失的情況下，如果被心思不正的人撿到，可能會出現(xiàn)冒名借閱的情況。如果將人臉識別技術(shù)用于借閱管理，可以將一卡通與人臉技術(shù)相結(jié)合，防止出現(xiàn)冒名借用的情況。同時人臉識別技術(shù)的應(yīng)用，讀者無需攜帶和出示任何證件，即可完成入館和借閱的操作，在最大的程度上為讀者提供了方便，更加容易吸引讀者利用圖書館資源。

2.2??豐富讀者基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

實時的人臉識別數(shù)據(jù)，可以更精確和及時地統(tǒng)計、分析讀者的行為，從以前只能獲取粗略的讀者行為數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢垣@取更為豐富和準確的讀者行為數(shù)據(jù)，通過相關(guān)的統(tǒng)計分析和綜合研判，圖書館可以進一步“以讀者為中心”，提供更為契合讀者需求的服務(wù)。