基于opencv圖像識別的圖書管理系統(tǒng)

黃敏杰 于國龍 黃榮翠 冉龍旭 張應(yīng)奎

摘要：源于C++的升級效果，opencv作為一種“圖像視覺化”的識別軟件，已在“人臉識別”“雞蛋識別”“圖像識別”等方面應(yīng)用廣泛，且技術(shù)相對完整?；诖?，本文通過調(diào)用opencv計(jì)算機(jī)視覺庫中的相關(guān)函數(shù)，對圖書信息進(jìn)行圖像識別和檢索。首先闡述opencv的結(jié)構(gòu)以及特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，通過建立圖像識別環(huán)境、獲取圖書信息、匹配圖書特征等技術(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信息的方式，一種是通過智能圖像識別，自動(dòng)識別圖書信息進(jìn)行查詢，另一種是通過書名檢索進(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籍的便捷性，減輕圖書管理人員的工作量，提高檢索效率。

關(guān)鍵詞：opencv ;圖像識別;管理系統(tǒng)

中國分類號：G304? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）17-0194-0c

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（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，國際地位達(dá)到了一個(gè)新的高度。1949年，改革開放之后，國家地位迅速上升，經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，圖書管理系統(tǒng)向信息化進(jìn)程蓬勃發(fā)展[1]。圖書管理系統(tǒng)的普及和實(shí)現(xiàn)相對國際來說，國內(nèi)圖書信息化管理的研究起步較晚?；诖?，在1975年左右，其開始引進(jìn)國外先進(jìn)的技術(shù)，并對此進(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、借閱等圖書館業(yè)務(wù)工作化且一體化，基本上滿足了當(dāng)前省內(nèi)高校圖書館的業(yè)務(wù)需求[3]。

國外，在20世紀(jì)90年代中期，圖書自動(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題。相對美國、澳大利亞等國外發(fā)達(dá)國家來說，無論是在功能上還是技術(shù)上，圖書管理系統(tǒng)設(shè)備相對先進(jìn)，發(fā)展較為迅速。其次，國外圖書管理系統(tǒng)滿足了使用者的需求，在圖書檢索上，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搭建圖書識別環(huán)境

圖書管理系統(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)頁前臺(tái)的jsp頁面的表示;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，使程序顯得非常簡潔;Dao層，具有持久性，可維持圖片的清晰度。數(shù)據(jù)庫，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讀取圖書相關(guān)信息

圖書封面信息一般包括5個(gè)部分：封一、封二、封三、封四和書脊。封一，是一本書的外表面，又叫封皮，外部特征的存在地，記載書名、著作者、出版社、出版地、出版日期等信息，是了解一本書基本信息的發(fā)源地，用于展現(xiàn)作者的思想和增強(qiáng)圖書內(nèi)容的藝術(shù)性，對其加強(qiáng)宣傳及增強(qiáng)讀者的認(rèn)知度。封二，是封面的背頁，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，是書的最后一頁。一般印有統(tǒng)一書號和定價(jià)、條形碼等，也稱封底。書脊，封皮和封底的聯(lián)結(jié)處。一般印有書名、作者名、出版單位名等，也說書背。

2.1輸入圖書圖像

圖書管理系統(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)圖書館書的種類和數(shù)目等方向來看，相片輸入較為方便，再聯(lián)系目前大數(shù)據(jù)的來臨以及掃描王app的出現(xiàn)，信息化已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展的趨勢，生活方式也變得更加便捷，對相片的清晰度有了一定的保障。通過圖書管理系統(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獲取圖書信息

圖書管理系統(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)過圖像的輸入和保存后，通過圖書管理系統(tǒng)對圖書的封面信息進(jìn)行篩選，相關(guān)函數(shù)調(diào)試圖書的封面信息，再經(jīng)過人工篩選進(jìn)行補(bǔ)缺，對圖書封面信息有了初步的定位，整理圖書封面信息進(jìn)行分類，將層次分明，通過簡單到困難進(jìn)行操作，檢測其致密性的同時(shí)，也確定了圖書封面的有效信息。

3識別圖書相關(guān)特征

圖書特征，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，通過對書本的了解，圖書的上外表面主要有書名、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。書的內(nèi)部主要包含內(nèi)容，分類號、主題詞等包含其，因此其為內(nèi)部特征?；诖耍瑘D書便可通過多種渠道以文字或各種符號記錄下來，形成一定形式的著作物。從而具備一定的價(jià)值，成為歷史積累下來的產(chǎn)物，并用特定的方式將所圖書中所包含的道理及知識傳播出去。

3.1輸入圖書信息

圖書管理系統(tǒng)的功能主要分為兩個(gè)部分，其一為圖像管理;其二為圖像識別。圖像識別部分主要功能為圖像特征的輸入、圖像特征的識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)圖書的種類、信息復(fù)雜度等方向來看，照片輸入較為便捷。文字圖像化的檢索方式，不僅促進(jìn)了圖書管理系統(tǒng)的發(fā)展，同時(shí)也使圖像識別技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。通過圖書管理系統(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識別圖書信息

圖書管理系統(tǒng)的功能主要分為兩個(gè)部分，其一為圖像管理;其二為圖像識別。圖像識別部分主要功能為圖像特征的輸入、圖像特征的識別以及圖像特征的保存;經(jīng)過圖像信息與特征的輸入，對其進(jìn)行識別與檢索，得出圖書的相關(guān)查找，進(jìn)一步操作將其保存。通過圖書管理系統(tǒng)對圖書的外部特征進(jìn)行篩選，相關(guān)函數(shù)調(diào)試圖書的外部特征信息，再經(jīng)過人工篩選進(jìn)行補(bǔ)缺，對圖書外部特征進(jìn)行初步定位，由淺至深整理圖書特征和信息并進(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

匹配圖書可分為輸入圖書特征、編制圖書信息和匹配圖書特征三個(gè)方面。通過圖書管理系統(tǒng)預(yù)存圖書的書名、作者、二維碼等特征，圖書管理系統(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、圖像識別與圖像搜索的方式，對圖書進(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，也提高了圖書管理過程中的檢索效率，減輕了圖書管理人員的工作效率，為圖書管理系統(tǒng)的更新與改革提供了新思路。 具體檢索方法如下：

4.1書名檢索

書名，一般存在于封一和書脊兩個(gè)位置。將書名輸入圖像管理系統(tǒng)，通過信息識別之后，將其與相關(guān)圖書對應(yīng)，匹配完成后，再經(jīng)過人工篩選，找出此圖書，將其在系統(tǒng)內(nèi)保存。

4.2圖像特征

圖書特征，從內(nèi)容方面看，主要分為外部特征和內(nèi)部特征。通過對書本的了解，圖書的上外表面主要有書名、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，圖書有了一定的價(jià)值，常常通過一些渠道以文字或各種符號記錄下來，從而形成一定形式的著作物，也是歷史積累下來的產(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傳播出去。對其了解的情況下，特通過圖書管理系統(tǒng)采用外部特征進(jìn)行識別，通過圖像識別之后，將其與相關(guān)圖書對應(yīng)，匹配完成后，再經(jīng)過人工篩選，找出此圖書，將其在系統(tǒng)內(nèi)保存。

5結(jié)束語

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，人們的生活節(jié)奏越來越快，做事越來越注重效率。在圖書管理方面，現(xiàn)階段我國數(shù)字化圖書管理還處于一個(gè)啟蒙階段，面對日益增長的圖書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)，高效智能的圖書管理系統(tǒng)能大大減輕圖書館工作人員的工作量，繁雜、重復(fù)、簡單的工作都可以用電子化設(shè)備代替，簡化了工作流程，降低了數(shù)據(jù)出錯(cuò)率，提高了工作效率。當(dāng)前貴州省高校圖書館內(nèi)檢索圖書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)庫接收信息，比對時(shí)找不到這本書。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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【通聯(lián)編輯：梁書】