智慧圖書館人臉識別技術應用研究?

吳 凡

（遼寧中醫藥大學圖書館，遼寧 沈陽 110847）

隨著人工智能、云計算、大數據等技術應用的成熟，人臉識別技術在我們的日常工作和生活中得以越來越廣泛的應用。它不僅給用戶提供了新的體驗，還為各行業的發展提供了便利。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進行臉部處理，最終與儲存圖像信息進行比對識別的技術。人臉識別技術是將計算機圖像處理技術和生物統計學原理相結合，將人像特征通過計算機圖像處理，再利用生物學原理分析后，建立相應的數學模型，來實現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，并將其應用于業務服務中，以促進自身向智慧服務轉型。

1 圖書館應用人臉識別技術的研究現狀

以“圖書館”“人臉識別技術”為關鍵詞在“中國知網”文獻數據庫檢索可知，相關文章只有26篇，其發表時間均在2012—2018年之間，尤以2018年發表數量最多。通過對這些文章的分析，2017年之前發表的文章均著重從理論和設想等方面對人臉識別技術應用及前景進行分析。從2018年開始，我國人臉識別技術開始廣泛應用于圖書館服務之中，但在智慧圖書館人臉識別技術應用模型構建方面還不夠成熟，因此，我國圖書館人臉識別技術的發展尚處于探索階段。通過百度學術和騰訊等網絡數據庫對“人臉識別圖書館”文獻報道的調研中發現，關于中學或高校以及公共圖書館人臉識別的報道極少，其應用僅限于借還書、門禁以及超期罰款等。

2 人臉識別技術在實踐中的優勢

與指紋、磁扣等技術的身份識別相比，人臉識別技術具有較明顯的優勢，如識別速度快、獲取方便以及識別所需的設備成本低等。人臉識別技術在應用中的優勢[1]，見表1。

表1 人臉識別技術的優勢

3 智慧圖書館人臉識別技術應用模型的構建

構建智慧圖書館人臉識別技術應用模型，主要從保障要素、功能實現及評價評估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的構建

3.1 智慧圖書館人臉識別技術應用的保障要素

3.1.1 資金要素

人臉識別技術在圖書館的應用需要購置相應設備和技術服務，并負擔設備維護和升級等費用，需要培訓相關技術人員開展智慧圖書館服務等工作。產生的費用需經校領導及相關專家進行立項并討論，建立完善的規劃方案并逐步實施，對智慧圖書館的模塊需要細致調研，得到校領導及專家的肯定后方可獲取經費支持。圖書館智慧服務還可以與學校其他智能化項目進行融合，如智慧校園、OA辦公系統等，以降低成本投入，實現資源共享、共同發展。

3.1.2 技術要素

人臉識別技術在圖書館智慧服務中的硬件設備較為重要，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，我國當前技術較為先進的人臉識別系統是北京某公司的（Face++）全新智能人像抓拍機。第二是RFID（射頻識別）系統所需要的硬件設備，這部分主要應用于自助借還機、門禁等。國內有比較成熟的公司，其設備特點是具有高頻或者超高頻的RFID 標簽及相關設備。高頻設備在應用中具有性能穩定的特性，但是也有標簽大、讀者容易找到、費用較高的缺點。超高頻設備則相反，具有標簽小、讀者不易找到、費用相對低廉的優點；但缺點是比較敏感。超高頻RFID系統在當前市場上應用的比較廣泛。

當前我國技術先進的人臉識別信息技術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備進行應用。

3.1.3 人員要素

在智慧圖書館整體運行中還需要高素質的館員隊伍，館員的綜合素質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知識，還需要根據讀者的各種閱讀行為進行深層次分析與挖掘，以實現更準確的智能化服務。當前我國圖書館智慧館員的資格認證還沒有統一的考核標準，多數圖書館只是通過培訓的方式提高館員的專業能力。因此，應在提高館員綜合素養的過程中，通過自主學習、單位外派等多種方式提升館員的業務水平，借鑒國內外智慧圖書館建設的先進案例，了解設備使用功能，完善售后服務并結合讀者的意見反饋，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應用的功能實現

3.2.1 人臉識別門禁功能

采用人臉識別技術對圖書館的門禁系統進行管理，可以通過監控設備真實直接地反映閱讀者的動態。讀者在進入圖書館時，必須通過人臉識別與數據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可以根據讀者的閱讀習慣進行信息推送，門禁系統還可以真實地統計讀者在圖書館中的各種信息。另外，人臉識別技術的應用還可以從根本上解決圖書館門禁系統識別速度慢的問題。

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區便可以快速還書[2]。人臉識別技術利用了人臉的特殊性特征，因為人臉具有不可復制性，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生。人臉識別技術在圖書館智慧化應用中還具備查詢、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象，在臨考前夕，座位使用率明顯上升，而平時多出現空置現象。這一現象給圖書館管理造成了很大困擾，僅通過座位管理系統軟件不能完全阻止占座現象的發生，因此采用人臉識別技術可以輕松解決這方面的問題。第一，人臉識別。人臉識別技術在圖書館中的應用是讀者在進出圖書館時，通過人臉識別設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 預約座位，方便讀者對圖書館座位信息的了解。第二，座位監控。電子信息技術的發展，使得視頻監控逐漸成熟，也被應用在圖書館管理中，因此圖書館可以利用監控設備系統，對圖書館閱覽室的座位情況及時監控，合理調整并提高座位的使用率。第三，系統互通。人臉識別技術和座位管理系統相結合，將人臉識別進入圖書館的讀者信息傳送給座位監控系統，系統根據預約數據解鎖讀者的預約信息并開始啟動計時，如超時座位動態沒有發生變化，則系統可自動解鎖給下一位預約讀者。座位系統會將失約超過三次的讀者進行處罰，7天內不能預約座位，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，當讀者進入圖書館時，圖書館入口的監控系統則會自動進行人臉識別，讀者信息被門禁系統讀取后方可進入，并且設備會根據讀者信息自動推送一條歡迎信息，系統根據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，并且系統地為讀者推送圖書館導讀信息和近期相關活動安排等；對于本校讀者系統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終端相結合，實現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服務。

3.2.5 智能化讀者行為軌跡采集

在物聯網和大數據技術的推動下，人臉識別技術在圖書館中得到廣泛應用，可采集讀者的各種信息采集，如閱讀喜好、閱讀素養、閱讀需求等。通過對圖書管理系統中的圖書借閱、預約信息、出入圖書館等數據分析，為圖書館提供更為準確、有效的數據，更好地為讀者進行服務[3]。

3.3 智慧圖書館人臉識別技術應用的評價評估

對智慧圖書館建設與運營進行評估，也是智慧圖書館的重要內容，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。內容包括基礎設施評價、服務內容評價、服務質量評價3 個方面，詳見表3。

表3 智慧圖書館服務的評估評價

4 智慧圖書館人臉識別技術的應用策略

4.1 部門重組更迭，順應智慧圖書館的發展

智慧圖書館在建設過程中，部門重組、功能調整已經成為必然趨勢。智慧圖書館的各個業務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 服務功能延伸，實現智能人臉信息的推送

智慧圖書館的借閱功能與傳統圖書館最大的區別在于對設備的利用，人臉識別系統會自動實現與圖書館后臺系統進行自動連接，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的一個關鍵內容，推送服務是根據讀者的借閱信息、行為特點等，有針對性地向讀者推送新書、期刊以及相關活動信息等。使用人臉識別系統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地找到目標圖書。

4.3 利用人臉識別，促進智能服務的推廣

智能服務推廣也是智慧圖書館建設的重要內容，在新技術和智能終端技術發展的影響下，智慧圖書館的服務推廣也應該呈現出多樣化的形式。通常情況下，智慧圖書館的服務推廣分成兩類，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有：圖書館建設概況、館藏資源、設備設施、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，這種推廣服務需要建立在一定的數據分析基礎上，主要關注讀者的閱讀習慣行為、使用頻率相對較高的圖書館設備、感興趣的圖書館活動等方面，利用大數據分析，進一步挖掘讀者的潛在需求，因此具備“智慧”的特征[5]。在推廣各項服務的過程中，應該明確智慧圖書館與傳統圖書館的區別，以人為本，通過人性化設計提高服務水平。