移動視覺搜索在特色資源服務中的應用實踐

孫翌　周鋒　張浩

[摘要]隨著萬物互聯、萬物智能時代的到來，圖書館傳統的特色資源服務面臨著諸多挑戰，在用戶需求的驅動下，服務模式與方法正在進行多元嘗試。文章在調研與分析用戶需求基礎上，提出了基于移動視覺搜索的特色資源服務模式，并以李政道圖書館特藏陳展服務為例，詳細闡述了移動視覺搜索技術在圖書館特色資源的陳展服務中的各項應用功能，通過此應用實踐討論該模式的應用成效與啟示，以期為圖書館在特色資源的服務提供參考與借鑒。

[關鍵詞]移動視覺搜索；MVS；特色資源；陳展服務

移動視覺搜索（MVS，Mobile Visual Search）是近年來國外眾多知名大學和研究機構的研究熱點之一。移動視覺搜索技術不僅在與增強現實技術相類似的應用領域，諸如圖書館導覽、數據模型的可視化、虛擬學習、娛樂與藝術等領域具有廣泛的應用，而且由于其具有能夠對真實環境進行增強顯示輸出的特性，在醫療研究與解剖訓練、精密儀器制造和維修、軍用飛機導航等領域也均有所涉及。移動視覺搜索提供了在一般情況下，不同于人類視覺感官可以看到的信息。它是基于真實世界的信息，通過移動終端的搜索而將虛擬的信息顯示出來，兩種信息相互補充，增強了對真實世界信息的了解。移動視覺搜索借助計算機圖形技術和可視化技術產生現實環境中不存在的虛擬信息，并通過移動終端將搜索到的虛擬信息配合真實世界的感官信息呈現出來，借助顯示設備將虛擬信息與真實環境融為一體，呈現給使用者一個感官效果真實的新環境。

隨著信息技術的發展與用戶需求的轉變，圖書館信息資源的服務向著多種模式延伸與拓展，移動視覺搜索技術即為近幾年較為關注的服務模式之一，如美國伊力諾依大學厄本那香檳分校研發了一款名為“Word Lens”的移動應用程序，用戶可應用該軟件使用手機攝像頭對教學大綱、參考書目、課外作業、圖書章節等文字內容進行掃描，從而在手機上呈現與該課程相關的圖書館資源；美國邁阿密大學Brinkman教授開發了一個用于書架整理的應用程序ShelvAR。這款APP程序可以通過手機攝像頭讀取粘貼在書脊上的二維碼標簽里的內容判斷攝像頭所掃描的圖書是否擺放正確，擺放不當的書籍則會顯示紅色標記“×”，而位置正確的圖書則是綠色標記“√”，使得圖書館員們輕松判斷書籍的擺放情況，最終實現快速理架。此類校園服務還應用在美國哥倫比亞大學、英國埃克塞特大學，中國的臺灣大學和輔仁大學等學校中。

本文以上海交通大學李政道圖書館特色資源為研究對象，詳細闡述移動視覺搜索技術在李政道圖書館特色資源的網絡和陳展服務中的應用需求、服務模式、功能與特性以及應用成效等，為圖書館特色資源的信息資源服務提供新型的服務模式參考。

1應用背景與相關問題

李政道圖書館具有圖書館、檔案館、博物館、科技館、藝術館“五館合一”的功能，是李政道先生科學思想和科學精神的國際化研究交流中心，擔負激勵后學、弘揚科學精神、展示人文素養的科普教育基地和開展高能物理研究的工作基地，具有豐富的特色館藏資源，其中包括論文3，400余篇、手稿5，700余份、信函4萬余封以及圖書、音視頻等資料，共計8萬余件。在豐富的館藏基礎上建有“李政道數字資源中心”平臺，以滿足讀者資源查詢與獲取的需求。與此同時，作為學校文化宣傳以及科普教育的重要場所，李政道圖書館秉承著“以用促藏，藏以致用”的原則，在圖書館內設置了問道、悟道、傳道和超弦四大展區，體現了“集中陳展”與“無處不在”相結合的設計理念，從而豐富校園文化建設，也為科學精神的推廣起到了積極的作用。

圖書館特藏資源的陳展通常分為網絡陳展和實體陳展，網絡陳展以特色資源數據庫建設為主，而實體陳展大多則以“實物展示+內容介紹”為主。在網絡陳展方面，特色資源數據庫的建設起到了“藏”的作用，但大多數特色資源庫的使用情況卻不如人意，主要包括資源內容封閉、標準不統一、利用率低下等若干問題。而在實體陳展方面，圖書館界長期以來以展示方式與內容、環境建設等為研究熱點，圍繞實物展覽進行研究，解決思路一直在傳統的服務模式中探索，忽略了新環境下用戶的需求與應用體驗，未能將網絡陳展與實體陳展在資源服務方面進行有機的資源整合。

以李政道圖書館特色資源的服務為例，圖書館面臨著諸多問題與困擾，主要有以下三個方面：

1）特色資源庫使用率較低：李政道數字資源中心作為李政道圖書館的特色資源庫，征集、整理、數字化了大量的珍貴資料，建設意圖是在資源收藏有一定成效的基礎上，希望更多人關注、使用與分享。但在實際推廣過程中，特色資源的受眾面較小，為特色庫的宣傳推廣帶來了一定的困難，從而導致用戶的訪問與利用率均較低。

2）特色資源的展示模式單一：李政道圖書館在獲取特色資源的同時，希望通過資料展示的方式對特色資源進行宣傳與推廣，但傳統的特色資源陳展模式以實物展示為主，在有限的空間里所展示的實物數量受限，并無法進行快速更換。近年來，多媒體陳展開始在圖書館流行與推廣，因為多媒體陳展以電子顯示屏為載體進行展示，可進行隨時更換，并可播放音視頻等資料，但多媒體陳展的不穩定性以及設備和系統的維護成本均是可續持發展的障礙。因此，綜合兩者的優缺點，在李政道圖書館陳展的部署過程中，將實物以及介紹性內容以傳統的方式進行展覽，口述歷史、訪談、紀錄片等則以多媒體的方式進行展覽。

3）傳統陳展內容篇幅受限：在特色資源的實體陳展中，展示內容大多以展板方式呈現，由于幅面的局限、展示內容的不可修改、展示美觀性等因素，無法在有限的展板空間中將所有相關信息資源進行描述，即使配置多媒體陳展設備，信息內容缺乏交互性，展示內容依然有限，因此，大多數實體陳展只提供展品的名稱和基本介紹。

2建設思路

從建設困惑與讀者反饋來看，圖書館在特色資源的網絡陳展和實體陳展的建設應該改變傳統的建設思路，將單域研究向多域研究轉變，充分考慮線上和線下的資源與服務融合，以用戶需求驅動為導向，建設具有綜合性、整體性、系統性、協調性、一體性、共享性的陳展服務體系。endprint

2.1融合虛實資源

作為網絡陳展部分的“李政道數字資源中心”提供了李政道圖書館所有特色資源的信息，而實體陳展僅將最有代表性的實物、圖片、音視頻等資源進行展示，兩者信息資源是相互包容的關系，因此，線上資源與線下資源在特色資源的描述上應該保持一致。

信息資源的獲取與發現是圖情學的研究熱點之一，在網絡資源服務中圖書館做了大量的應用與實踐，取得了很好的應用效果。因此，在實體資源服務中也應從資源融合的角度，將現有的網絡資源（包括特色資源庫、圖書館館藏、第三方資源等）與實體陳展進行有機融合，為讀者提供更豐富的信息以便進行深入閱讀與延伸閱讀。

2.2智能化視覺搜索

傳統的資源檢索依靠關鍵詞的組合在資源描述字段中進行匹配，獲得相關信息返回給用戶。而在實體陳展中，主要為非數字化的實物、圖片等資料，無法進行數字化的關鍵詞匹配，從數字化資源檢索得到啟發，嘗試著將實體展品中信息進行即時性數字化，然后再從特色庫中尋找結果。因此，在本項目中引入視覺搜索技術將展品進行數字化信息抽取，獲取圖片描述符，再與特色資源庫中的圖片信息進行匹配，返回給用戶使用的智能手機、Pad等設備上，實現如圖1所示的智能化視覺搜索服務模式。

3設計與實現

3.1開發平臺對比分析

根據建設思路，對常見的移動視覺搜索平臺進行考察（如表1所示），綜合考慮后采用國內視辰科技公司提供的EasyAR平臺進行項目開發。

3.2關鍵技術

為了實現具有視覺搜索功能的實物搜索服務，綜合考慮國內外視覺搜索開發平臺，選擇視辰科技提供的免費的EasyAR SDKEgJ進行系統研發，該開發包可支持移動端Unit技術進行前臺設計。Unity類似于Director、Blendergame engine、Virtools或Torque Game Builder等利用交互的圖型化開發環境為首要方式的軟件。其編輯器可運行在Windows和Mac OS x下，可發布游戲至Windows、Mac、Wii、iPhone、WebGL（需要HTML5）、Windows Phone和Android平臺等，其跨平臺開發語言為各類可視化展示提供了可行性空間。開發環境選擇Visual Studi02010，使用其自帶的MonoDevelop進行Unity開發，識別流程如圖2所示。

其中核心環節為利用ARBuilder.Instance.CameraDevice Behaviours[0].StartCapture（）函數打開攝像頭掃描實物，并對其進行識別匹配，核心代碼如下所示：endprint