基于opencv圖像識(shí)別的圖書管理系統(tǒng)的研究

黃敏杰 于國龍 黃榮翠 冉龍旭 張靖宣

摘要：為滿足學(xué)生閱讀、教師查閱及圖書管理員這三方對(duì)圖書的需求，提高教師和學(xué)生的查閱速度，管理員的工作效率，圖書管理系統(tǒng)的建立和完善顯得十分重要。本文基于opencv圖像識(shí)別對(duì)圖書管理系統(tǒng)進(jìn)行研究，提出通過調(diào)用opencv相關(guān)函數(shù)，深入學(xué)習(xí)視覺庫技術(shù)的應(yīng)用，在了解國內(nèi)外圖書信息化管理狀況的基礎(chǔ)上，從發(fā)展前景和應(yīng)用價(jià)值的角度考慮，深入研究pencv圖像識(shí)別的圖書管理系統(tǒng)的發(fā)展模式，并利用圖文轉(zhuǎn)化的思想，研究可用于完成圖書查詢、圖書管理、用戶維護(hù)、管理員權(quán)限、系統(tǒng)維護(hù)等系統(tǒng)功能的圖書管理系統(tǒng)，為圖書管理系統(tǒng)發(fā)展模式的發(fā)展與創(chuàng)新提供新方法與新思路。

關(guān)鍵詞：opencv;圖像識(shí)別;管理系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：G304? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2019）16-0183-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Abstract： In order to meet the needs of students' reading， teacher review and librarians， it is very important to improve the speed of teachers and students， the efficiency of administrators， and the establishment and improvement of library management system. Based on opencv image recognition， this paper studies the library management system and proposes to learn the application of visual library technology by calling opencv related functions. On the basis of understanding the information management status of books at home and abroad， from the perspective of development prospects and application value， In-depth study of the development model of pencv image recognition library management system， and use the idea of graphic transformation to study the library management system that can be used to complete the system functions of book inquiry， book management， user maintenance， administrator authority， system maintenance， etc. The development and innovation of the management system development model provides new methods and new ideas.

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(duì)國際來說，國內(nèi)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(jìn)國外先進(jìn)的技術(shù)，并對(duì)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(hào)、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(duì)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(duì)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貴州圖書管理模式發(fā)展現(xiàn)狀

在計(jì)算機(jī)普及和信息管理量較大的時(shí)代，貴州高校的圖書管理系統(tǒng)的發(fā)展相對(duì)發(fā)達(dá)地區(qū)來說，尚處于初級(jí)階段。貴州在資源、氣候、水電等方面具備的優(yōu)良條件，為貴州的數(shù)據(jù)發(fā)展和資源利用奠定了雄厚的基礎(chǔ)，使貴州成了中國第一個(gè)超大規(guī)模的大數(shù)據(jù)基地。信息化時(shí)代的到來及互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生，為大數(shù)據(jù)的運(yùn)行提供了發(fā)展平臺(tái)，大數(shù)據(jù)的來臨將帶動(dòng)貴州的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步。2014年，貴州省大力發(fā)展大數(shù)據(jù)，經(jīng)濟(jì)水平得到了明顯的提高。作為貴州最大的大數(shù)據(jù)基地之一，貴陽通過大數(shù)據(jù)發(fā)展盈利的企業(yè)已有200余家。基于此，為順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，更新自動(dòng)化管理系統(tǒng)在眾多領(lǐng)域的應(yīng)用，本文在傳統(tǒng)的管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上做出了改進(jìn)，聯(lián)系圖像識(shí)別、數(shù)據(jù)庫、編程技術(shù)等計(jì)算機(jī)技術(shù)與圖書管理系統(tǒng)，通過調(diào)用Opencv計(jì)算機(jī)視覺庫中的相關(guān)函數(shù)，進(jìn)行圖像識(shí)別檢索圖書信息[5，]并對(duì)二者結(jié)合進(jìn)行深入研究，為讀者、查閱者、管理員等提供一個(gè)優(yōu)化的圖書管理系統(tǒng)。由于opencv圖像識(shí)別的圖書管理系統(tǒng)的巨大潛力，若能在其圖書管理加強(qiáng)使用，并在此基礎(chǔ)上加強(qiáng)與相關(guān)科技的合作力度，以對(duì)貴州圖書館管理模式的轉(zhuǎn)型進(jìn)行更深層次的研究，那么勢(shì)必貴州圖書管理系統(tǒng)成為當(dāng)今社會(huì)的前哨。

2貴州圖書管理模式發(fā)展存在的主要問題

2.1封閉問題的存在性

隨著貴州省以大數(shù)據(jù)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合為核心，提升大數(shù)據(jù)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)、教育行業(yè)管理、現(xiàn)實(shí)生活融合水平，對(duì)新型經(jīng)濟(jì)圖書管理系統(tǒng)的培育下，其逐漸發(fā)展壯大為數(shù)據(jù)王國，助力“數(shù)字中國”建設(shè)騰飛。但貴州的封閉問題仍然存在，其經(jīng)濟(jì)實(shí)力仍大幅度落后于上海、北京等地區(qū)，無法達(dá)到opencv圖書管理系統(tǒng)大范圍實(shí)現(xiàn)的水平。且文字識(shí)別軟件已普遍存在市場(chǎng)，在短期之內(nèi)，其市場(chǎng)影響力較小，無法達(dá)到預(yù)想效果。貴州大部分高校圖書館圖像識(shí)別并檢測(cè)圖書能力有限，檢測(cè)系統(tǒng)與圖書館匹配系統(tǒng)存在一定的誤差，這也是導(dǎo)致opencv圖像識(shí)別的圖書管理系統(tǒng)無法很好地運(yùn)轉(zhuǎn)起來的一個(gè)重要因素之一。

2.2資源整合能力較弱

在大數(shù)據(jù)快速發(fā)展的背景下，貴州省大部分高校依舊把傳統(tǒng)的圖書管理系統(tǒng)作為發(fā)展的第一位，且不看重“整合、利用”互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，這一問題在一定程度上阻礙了貴州圖書管理模式的現(xiàn)代化發(fā)展。與此對(duì)應(yīng)的是，貴州省圖書管理產(chǎn)業(yè)占據(jù)大數(shù)據(jù)較少的份額，缺乏圖書自動(dòng)化管理系統(tǒng)技術(shù)的使用，而圖創(chuàng)Interlib、匯文、力博、ILAS、CLIS等已有一定知名度及數(shù)量用戶的自動(dòng)化管理系統(tǒng)在國內(nèi)應(yīng)用短缺。圖書管理模式在選擇傳統(tǒng)和現(xiàn)代化上缺乏判斷力，并且在圖書檢測(cè)方面一直遵循傳統(tǒng)的方式，雖“擁有”大數(shù)據(jù)，但不對(duì)其加以利用，這便是造成貴州高校圖書管理系統(tǒng)落后的主要因素。且貴州高校圖書管理系統(tǒng)設(shè)備的有些軟件條件有限，若圖書館實(shí)行該系統(tǒng)，因其未完全成熟，程序無法接受圖片識(shí)別功能。貴州高校自動(dòng)化圖書管理系統(tǒng)體系發(fā)展落后且傳統(tǒng)的現(xiàn)狀，導(dǎo)致其在發(fā)展資源和擁有資源兩方面嚴(yán)重失衡。

2.3 缺乏“opencv” 圖書管理系統(tǒng)意識(shí)

貴州大多數(shù)高校的圖書管理系統(tǒng)依舊延續(xù)著高成本、低效率的傳統(tǒng)模式，看重當(dāng)前圖書管理模式，缺乏創(chuàng)新思想。大數(shù)據(jù)時(shí)代的興起及自動(dòng)化管理的蓬勃發(fā)展，使讀者、查閱者、圖書管理員的需求發(fā)生了較大的改變。從效率的角度來看，圖書管理系統(tǒng)不僅要滿足讀者的需求，較大程度上減輕圖書館工作人員工作量的同時(shí)，還必須迎合現(xiàn)代化的時(shí)代特征，立足于讀者和管理者，只有這樣才能抓住機(jī)遇，開辟現(xiàn)代化圖書管理模式。基于此，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。貴州省絕大多數(shù)高校尚不能完全認(rèn)識(shí)到“互聯(lián)網(wǎng) + ”時(shí)代的到來及大數(shù)據(jù)的快速發(fā)展，“時(shí)間”與“效率”的轉(zhuǎn)化比成了當(dāng)今社會(huì)不可丟棄的一個(gè)坐標(biāo)，愈來愈多的管理模式還未完全丟棄傳統(tǒng)的管理模式，沒有將“互聯(lián)網(wǎng)+”的新型圖書管理模式作為其改革重點(diǎn)，無法滿足讀者和管理者的需求。舉例來說，目前，百度、小猿搜題、QQ瀏覽器等軟件在圖像識(shí)別方面已進(jìn)入相對(duì)成熟階段，而圖書管理系統(tǒng)依舊是空白。

3 opencv圖像識(shí)別的圖書管理系統(tǒng)的實(shí)施建議

3.1大力推進(jìn)大數(shù)據(jù)與圖書管理系統(tǒng)的結(jié)合

2018年，《貴陽市政府?dāng)?shù)據(jù)共享開放實(shí)施辦法》正式施行，成為全國首部政府?dāng)?shù)據(jù)共享開放地方性法規(guī)。近年來，大數(shù)據(jù)的高速興起為搜集資料提供了有力的渠道，其中云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，為圖書管理系統(tǒng)生成了海量的數(shù)據(jù)資源，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行深層次的大數(shù)據(jù)挖掘分析，通過運(yùn)用大數(shù)據(jù)思維，建立一切以數(shù)據(jù)為依據(jù)，實(shí)現(xiàn)基于數(shù)據(jù)的科學(xué)決策，發(fā)展新型圖書管理模式，大力推進(jìn)大數(shù)據(jù)與圖書管理系統(tǒng)的結(jié)合，推動(dòng)圖書管理系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。不僅可以優(yōu)化圖書管理模式，協(xié)調(diào)管理者的時(shí)間及拓寬讀者的選擇，較大程度升華了圖書館的價(jià)值，而且也可以保證圖書館的正常運(yùn)行。因此，貴州應(yīng)該加快推進(jìn)大數(shù)據(jù)與圖書管理系統(tǒng)的結(jié)合，使圖書管理在“大數(shù)據(jù)”背景下得以充分發(fā)展。這即是符合貴州堅(jiān)持發(fā)展大數(shù)據(jù)的方向和創(chuàng)新的思想，也是貴州實(shí)現(xiàn)后發(fā)趕超的戰(zhàn)略選擇。

3.2改善傳統(tǒng)圖書管理系統(tǒng)

貴州省高校管理圖書，通過管理員編輯圖書的相關(guān)資料，其按照順序、時(shí)間和圖書種類等進(jìn)行編號(hào)，以便學(xué)生進(jìn)行查詢，學(xué)生輸入書名、書的編號(hào)等等，管理員進(jìn)入系統(tǒng)查找，獲得圖書或相似圖書，可以看出當(dāng)代貴州省高校管理圖書的系統(tǒng)有待提高。2014年，是大數(shù)據(jù)迅速發(fā)展的一個(gè)時(shí)期，與此同時(shí)，在關(guān)政府的幫助，法律的支持下，其進(jìn)入一個(gè)新的臺(tái)階;隨著大數(shù)據(jù)的不斷進(jìn)軍，互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代占領(lǐng)了當(dāng)今社會(huì)大量的市場(chǎng)，“拍照搜題”“人臉識(shí)別”等圖像識(shí)別方式的使用已經(jīng)逐漸成為一種普遍現(xiàn)象。在貴州高校，圖書館圖像識(shí)別仍未開通，自動(dòng)化管理模式仍未達(dá)到廣泛應(yīng)用。opencv圖像識(shí)別的圖書管理系統(tǒng)不僅可以使讀者了解文字圖像化，以簡(jiǎn)單、輕松的方式檢測(cè)圖書及管理者使用科技化管理圖書，還可以提高學(xué)生閱讀興趣及吸引當(dāng)代大學(xué)生的眼球。基于此，建立圖書館圖像識(shí)別管理系統(tǒng)，便于管理員管理、學(xué)生檢測(cè)圖書。

3.3打造新型圖書管理系統(tǒng)

隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的蓬勃發(fā)展，信息化向科技化的進(jìn)步已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)的一種發(fā)展趨勢(shì)。為改善和整合傳統(tǒng)的圖書管理模式，特提出opencv圖像識(shí)別的圖書管理系統(tǒng)（即圖書檢測(cè)），一種新型的圖書管理系統(tǒng)，此系統(tǒng)首先進(jìn)行書籍圖像采集，將其分成兩個(gè)分支，一個(gè)為預(yù)處理圖像，另一個(gè)為圖像特征提取。預(yù)處理圖像判斷是否為庫中圖書。圖像特征提取和數(shù)據(jù)庫進(jìn)行圖像特征匹配，從而判斷是否為庫中圖書。如果是的話，進(jìn)行圖像特征匹配;否則，又重新進(jìn)行此循環(huán)。如圖1所示。

4 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(duì)日益增長(zhǎng)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(jiǎn)單的工作都可以用電子化設(shè)備代替，簡(jiǎn)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(duì)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)，其通過調(diào)用Opencv計(jì)算機(jī)視覺庫中的相關(guān)函數(shù)，進(jìn)行圖像識(shí)別檢索圖書信息，并為讀者提供了兩種方式檢索圖書信息，一種是通過圖像識(shí)別進(jìn)行查詢，另一種是通過書名進(jìn)行查詢，大大提高了讀者查找書籍的便捷性，同時(shí)也減輕了圖書管理人員的工作量。

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