人臉識別技術在高校圖書館中的應用研究

摘""要：數字化、智能化和物聯網技術等的發展，使讀者的服務需求發生較大的變化。為保障高校圖書館讀者服務職能的有效發揮，需要積極轉變服務理念，將提高讀者服務體驗作為現階段的工作目標。人臉識別技術作為生物識別技術中的重要組成，如果能夠成功應用于高校圖書館中，則必將使其讀者服務上到一個新的臺階?；诖?，針對人臉識別技術應用的可行性和應用實踐展開研究。

關鍵詞：人臉識別技術""高校圖書館""生物識別技術""活體檢測""門禁系統

中圖分類號："G250.7

Application"of"Facial"Recognition"Technology"in"University"Libraries

LI"Fei""WANG"Haidong""WANG"Xueguang

Hebei"University"of"Architecture，"Zhangjiakou，"Hebei""Province，"075000"China

Abstract："The"development"of"digitalization，"intelligence，"and"IoT"technology"has"led"to"significant"changes"in"the"demand"for"reader"services."To"enhance"the"effective"performance"of"the"reader"service"function"of"university"libraries，"it"is"necessary"to"actively"transform"the"service"concept"and"make"improving"the"reader"service"experience"the"current"work"goal."As"an"important"component"of"biometric"technology，"facial"recognition"technology，"if"successfully"applied"in"university"libraries，"will"undoubtedly"take"reader"services"to"a"new"level.Based"on"this，"the"feasibility"and"application"practice"of"face"recognition"technology"are"studied.

Key"Words："Facial"recognition"technology;"University"library;"Biometric"technology;"Live"detection;"Access"control"system

近年來，我國大力推進互聯網、人工智能等高新技術與實體經濟的融合，經過多年的努力，已經取得了較大的進展。其中，人臉識別技術屬于人工智能中的典型代表，在實體經濟發展中起到至關重要的作用。與此同時，人工智能技術也在不斷升級，其中的深度學習技術為人臉識別技術的應用提供了可靠的技術支持，使其適用于各種應用場景。鑒于高校圖書館正在趨于智慧化發展，研究人臉識別技術在高校圖書館中的應用勢在必行。

1""人臉識別技術的應用優勢分析

人臉識別技術屬于生物識別技術的一種，生物識別技術的應用特點為無須攜帶任何驗證介質，只需依賴人本身的生物特性進行驗證即可，因此存在終身不變的特征，在進行檢驗時的結果更為精確，能夠滿足當代互聯網用戶對信息安全的基本需求。現階段，較為常用的生物識別技術包括人臉識別技術、虹膜識別技術、語音識別技術、指紋識別技術和DNA識別技術等，雖然每種生物識別技術都各具優勢，但人臉識別技術的綜合優勢更為突出。常見生物識別技術的應用特點如表1所示。

表1""常見生物識別技術的應用特點

技術類型

應用成本

便捷性

易用性

可靠性

人臉識別技術

低

高

高

高

虹膜識別技術

中

低

中

高

語音識別技術

低

高

高

低

指紋識別技術

低

中

高

低

DNA識別技術

高

低

低

高

從表1的對比信息中不難看出，人臉識別技術在眾多生物識別技術中的應用優勢十分顯著，不僅具備低成本的特征，還具有較好的便捷性、易用性和可靠性。而其他生物識別技術則優勢和弊端共存，其中的虹膜識別技術雖然具備較高的安全性，但前期投入成本過高，很難大范圍普及；語音識別技術雖然具備方便快捷、識別效率高和成本投入低的特征，但其對環境敏感性較強，很容易受到背景噪聲的影響，出現識別準確度不足的問題；指紋識別技術雖然具備較為成熟的技術體系，并且成本偏低，但與人臉識別技術相比，可靠性偏弱。因此，人臉識別技術將逐步取代指紋識別技術成為生物識別的主流技術；而DNA識別技術的應用成本偏高，取樣難度較大，前期需要投入大量的時間和精力，便捷性、易用性均難以保障，因此很難被普及應用[1]。

2""高校圖書館中人臉識別技術的應用實踐

2.1""人臉識別產品選用

綜合分析高校圖書館的應用需求后，決定引進擁有自主知識產權和人臉識別算法的人臉識別門禁產品。該產品支持毫秒級面部128點位生物特征的提?。ㄖ鞲商卣魈崛≈饕揽孔⒁饬δK實現，見圖1），且應用了專用雙目攝像頭和8英寸觸控屏幕，支持活體檢測功能，在較為理想的應用場景下，人臉識別準確率高達99.99%，因在前端嵌入了圖形處理器，使得人臉識別效率得到顯著提升，人臉識別速度高達0.3"s/每人[3]。在圖書館中的入館位置、員工通道位置和研修室位置分別裝設了功能相適應的人臉識別門禁產品。在進出管位置的進出口兩個方向共部署13套門禁終端系統，其中的兩個進口設置了人證合一識別裝置，支持身份證驗證，為校外讀者提供了一定的便利。而在員工通道位置布設了5套壁掛式人臉識別產品，有效提高了員工出入的效率。研修室內安裝了7套立式人臉識別門禁產品，提高了研修室的自助服務水平。

2.2""建設人臉圖像庫

人臉圖像庫（見圖2）的建設是保障人臉識別門禁系統可靠運行的必要前提。具體可被分為兩種工作模式：一種是現場采集，其應用優勢表現為圖像質量可靠，但人臉圖像庫的建設速度難以保障，并且很難保障數據信息的完備性，很可能阻礙人臉識別門禁系統的高效應用與推廣；一種是批量獲取，指的是直接從高校圖書館的學信系統中批量獲取學生照片圖像，并且采取像素分析的方式從中提取可用照片，將不可用照片的學生信息提取出來進行后期補錄。此種形勢下，不僅保障了數據采集的效率，也能夠增強數據信息的完備性。

2.3""對接關鍵系統

2.3.1""自助借還系統

高校圖書館的自助借還系統由自助借還機和24"h自助借閱柜兩部分組成，其中均應用了人臉識別技術。在自助借還系統中，主要支持二維碼掃描、刷卡加密碼以及人臉識別3種形式。采取二維碼認證措施時，要求讀者提前辦理好借閱手續，并且要隨身攜帶手機，而刷卡加密碼的形式為能夠保障讀者服務的安全性，以免出現盜用他人讀書卡的狀況，在驗證方式上，增加了密碼認證措施，讀者刷卡后還須輸入密碼，相對來說認證形式較為復雜。而與人臉識別技術的對接則可以有效簡化借還手續，讀者不再需要因為忘記密碼或忘記攜帶讀書卡和手機而煩惱，為讀者帶來了更好的服務體驗。

2.3.2""研修間管理系統

高校圖書館研修間的常見簽到方式有掃碼簽到、用戶密碼簽到、刷卡簽到和人臉識別簽到幾種。實際應用的過程中發現，部分用戶名和密碼的設置相對簡單，經常出現冒用他人身份信息的狀況，為能夠提高讀者服務質量，高校圖書館決定取消用戶名和密碼簽到的環節。除此之外，研修間還對最低預約人數進行了限制，但采取刷卡簽到方式時仍舊存在借用和冒用讀者校園卡的狀況，致使實際人數與設定標準不符。經長期實踐發現，掃碼簽到和人臉識別簽到方式更為適用，并且讀者接受度也相對較高，尤其是其中的人臉識別簽到方式，能夠使研究間的最小預約人數得到保障[4]。

2.3.3""信息發布系統

高校圖書館的信息發布系統中涉及圖書館中的各類運行數據，其中的進出館數據被分別儲存在刷卡以及刷練系統中，如不能有效去重，則會對采樣數據統計結果造成不利影響。因此，當人臉識別技術與信息發布系統相對接時，要做到合理區分主動刷卡以及被動刷臉造成的重復記錄現象，以保障信息發布系統數據的可靠性[5]。

2.3.4""RFID系統

人臉識別系統的接口處于開放狀態，在與射頻識別（Radio"Frequency"Identification，RFID）系統相對接時，能夠保障驗證結果信息的準確性。但在借書服務中，對用戶身份識別的準確率要求偏高，為了避免單一驗證方式造成的誤判現象，進行人臉識別之后還需要輸入密碼驗證。人臉識別的操作流程如圖3所示。

2.4""應用成果分析

高校圖書館人臉識別門禁系統的應用期間取得了較好的應用成果，排除人臉圖像庫無數據的狀況，門禁系統的有效識別率高達95.3%，總體應用效果十分顯著。通過系統研究可知，在識別率層面，男生優于女生。究其原因：女生發型和妝容等的轉變可能導致部分面部特征被遮擋或改變，影響最終的識別效果，同時，也與人臉數據庫中的原始照片質量和識別時的光線水平存在一定的聯系。后期應用中，通過對匹配值的有效調整，可以進一步提升識別效果。除此之外，應用人臉識別門禁系統還減輕了相關管理工作的壓力，同時提升了讀者服務體驗，具體表現如下。

一是強化了圖書館的管理服務水平。人臉識別技術與圖書館中各個系統的有效對接，不僅切實解決了讀者身份驗證方面的安全性和可靠性問題，還為讀者進出館管理、自助借還系統管理、研修間管理等提供了有力的技術支撐。二是提高了讀者的服務體驗。在此之前，借助圖書和進入圖書館均需要憑借讀者卡，一旦忘記攜帶讀者卡便會出現無法進館和無法借書的狀況，而人臉識別技術的應用，讀者無須攜帶讀者卡，也無須記住用戶密碼，便可以通過刷臉的方式享受各種讀者服，為讀者提供了很大的便利。三是為讀者行為數據的分析提供了可靠的技術支持。人臉識別門禁系統在提供身份認證服務的同時，還準確記錄了讀者的進出館信息，憑借這些信息可以掌握讀者服務需求的高峰期。除此之外，如果能夠與定位系統和監控系統等實現有效對接，還可以準確獲取讀者行動軌跡，有助于實現對讀者行為數據的有效分析，從而為豐富圖書館的服務功能創造良好的條件。

3""結語

高校圖書館作為信息技術應用的前沿行業，要把握一切機遇，加大高新技術與業務服務的融合深度，確保在人臉識別技術的基礎上不斷強化技術應用價值，通過優化識別算法的方式，增強圖書館的智能化服務水平。除此之外，也需要不斷探究其他智能技術與圖書館服務的結合契機，促使高校圖書館的智能化水平得到有效提升，為在校學生和社會讀者提供更為可靠和個性化的閱讀服務，加速推進圖書館行業發展進程。

參考文獻

[1]袁梟.人臉識別在智慧圖書館中的應用研究[D].青島：青島大學，2022.

[2]石偉鉑.人臉識別技術在智能圖書館中的應用[J].電子技術，2022，51（6）：166-167.

[3]劉俠.基于自注意力人臉識別網絡的人證合一系統研究與實現[D].南昌：南昌大學，2022.

[4]程雨芊.高校圖書館人臉識別技術應用的調查與研究：以山東大學（威海）為例[J].內蒙古科技與經濟，2022（6）：125-127.

[5]周東，施芒.圖書館自行開發人臉識別應用系統的實踐與思考：以中國計量大學圖書館為例[J].圖書館工作與研究，2020（1）：80-87.