基于opencv圖像識別的圖書管理系統

黃敏杰 于國龍 黃榮翠 冉龍旭 張應奎

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”等方面應用廣泛，且技術相對完整。基于此，本文通過調用opencv計算機視覺庫中的相關函數，對圖書信息進行圖像識別和檢索。首先闡述opencv的結構以及特點的基礎上，通過建立圖像識別環境、獲取圖書信息、匹配圖書特征等技術，并以圖像形態學為例介紹相關應用提出，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，自動識別圖書信息進行查詢，另一種是通過書名檢索進行查找，基于opencv圖像管理系統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。

關鍵詞：opencv ;圖像識別;管理系統

中國分類號：G304? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）17-0194-0c

開放科學（資源服務）標識碼（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

隨著社會的不斷進步與科技資源的不斷利用，中國憑借著自己的努力和堅持，科技、教育、經濟實力、軍事等都得到了迅速發展，國際地位達到了一個新的高度。1949年，改革開放之后，國家地位迅速上升，經濟不斷發展，圖書管理系統向信息化進程蓬勃發展[1]。圖書管理系統的普及和實現相對國際來說，國內圖書信息化管理的研究起步較晚。基于此，在1975年左右，其開始引進國外先進的技術，并對此進行學習和研究[2]。目前為止，自動化管理技術已有30余種，且一部分具有一定知名度和數量用戶，帶動了高校信息化的發展。其在一定程度上，將閱覽、編號、借閱等圖書館業務工作化且一體化，基本上滿足了當前省內高校圖書館的業務需求[3]。

國外，在20世紀90年代中期，圖書自動化管理系統便已普及世界，在性價比方面較合適且不存在本土化問題。相對美國、澳大利亞等國外發達國家來說，無論是在功能上還是技術上，圖書管理系統設備相對先進，發展較為迅速。其次，國外圖書管理系統滿足了使用者的需求，在圖書檢索上，實現了電子文檔數據交換、網上獲取、網絡信息檢索等功能[4]。

1搭建圖書識別環境

圖書管理系統主要分為View層，serevlt層，Dao層。View層里面有jsp、css和js，其主要負責網頁前臺的jsp頁面的表示;serevlt層，業務模塊控制范圍少，主要負責Controller層的工作。Service層，是各模塊邏輯設計的負責人，可獨立工作且可反復利用;Dao層的接口，封裝Service層的業務邏輯有利于其的獨立性和重復利用性，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。數據庫，具有高質量、強性能、安全穩健、多線程性的優點。每一層環環相扣，創建實體類。

2讀取圖書相關信息

圖書封面信息一般包括5個部分：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源地，用于展現作者的思想和增強圖書內容的藝術性，對其加強宣傳及增強讀者的認知度。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。一般印有統一書號和定價、條形碼等，也稱封底。書脊，封皮和封底的聯結處。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

圖書管理系統的功能主要分為兩個部分，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;根據圖書館書的種類和數目等方向來看，相片輸入較為方便，再聯系目前大數據的來臨以及掃描王app的出現，信息化已經成為社會發展的趨勢，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。通過圖書管理系統的圖像管理功能，將其照片輸入后進行保存，以便進行下一步操作。

2.2獲取圖書信息

圖書管理系統的功能主要分為兩個部分，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;經過圖像的輸入和保存后，通過圖書管理系統對圖書的封面信息進行篩選，相關函數調試圖書的封面信息，再經過人工篩選進行補缺，對圖書封面信息有了初步的定位，整理圖書封面信息進行分類，將層次分明，通過簡單到困難進行操作，檢測其致密性的同時，也確定了圖書封面的有效信息。

3識別圖書相關特征

圖書特征，從內容方面看，主要分為外部特征和內部特征。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。書的內部主要包含內容，分類號、主題詞等包含其，因此其為內部特征。基于此，圖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。從而具備一定的價值，成為歷史積累下來的產物，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

圖書管理系統的功能主要分為兩個部分，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;根據圖書的種類、信息復雜度等方向來看，照片輸入較為便捷。文字圖像化的檢索方式，不僅促進了圖書管理系統的發展，同時也使圖像識別技術得到了廣泛應用。通過圖書管理系統的圖像管理功能，將其圖像信息及特征輸入，以便進行下一步操作。

3.2識別圖書信息

圖書管理系統的功能主要分為兩個部分，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;經過圖像信息與特征的輸入，對其進行識別與檢索，得出圖書的相關查找，進一步操作將其保存。通過圖書管理系統對圖書的外部特征進行篩選，相關函數調試圖書的外部特征信息，再經過人工篩選進行補缺，對圖書外部特征進行初步定位，由淺至深整理圖書特征和信息并進行排序，從而確定有效的特征信息，為奠定基礎。

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方面。通過圖書管理系統預存圖書的書名、作者、二維碼等特征，圖書管理系統在調用數學函數和聯系相關變量的基礎上，采用圖像采集、圖像識別與圖像搜索的方式，對圖書進行智能搜索與匹配。該技術的使用，不僅提高讀者、查閱者的查找速率、促進閱讀體驗、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位置。將書名輸入圖像管理系統，通過信息識別之后，將其與相關圖書對應，匹配完成后，再經過人工篩選，找出此圖書，將其在系統內保存。

4.2圖像特征

圖書特征，從內容方面看，主要分為外部特征和內部特征。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物，用一種特定的方式設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采用外部特征進行識別，通過圖像識別之后，將其與相關圖書對應，匹配完成后，再經過人工篩選，找出此圖書，將其在系統內保存。

5結束語

隨著互聯網技術的發展和人工智能時代的到來，人們的生活節奏越來越快，做事越來越注重效率。在圖書管理方面，現階段我國數字化圖書管理還處于一個啟蒙階段，面對日益增長的圖書資源以及讀者更加注重時間效率，以讀者需求為導向在圖書館內建立一個便捷、高效、智能化管理系統顯得尤為重要。同時，高效智能的圖書管理系統能大大減輕圖書館工作人員的工作量，繁雜、重復、簡單的工作都可以用電子化設備代替，簡化了工作流程，降低了數據出錯率，提高了工作效率。當前貴州省高校圖書館內檢索圖書的方式幾乎為文字檢索，其存在一定的弊端，若不小心打錯字，輸入端和數據庫接收信息，比對時找不到這本書。為此本系統在傳統的管理系統的基礎上做出了改進。

參考文獻：

[1] 金奎成.高校圖書管理系統及主動推送設計與實現[D].吉林大學，2016：50-120.

[2] 胡俊瑋.基于數據挖掘的圖書管理系統研究與設計[D].中山大學，2014：112-156.

[3] 張禹.基于VB的圖書管理系統的設計與實現[D].吉林大學，2014：66-98.

[4] 黃佳.基于OPENCV的計算機視覺技術研究[D].華東理工大學，2013：134-158.

[5] 江威.基于OpenCV的立體圖像三維重建關鍵技術實現[D].西安科技大學，2012：211-267.

[6] 劉建友.基于物聯網技術的圖書管理系統[D].華南理工大學，2013：43-113.

【通聯編輯：梁書】