人工智能時代面部識別技術在圖書館的應用探討

摘 要：人工智能的發展使圖書館的服務和管理走向智能化的變革，而作為人工智能領域的面部識別技術在圖書館的應用，能進一步提升圖書館的智能化管理進程。文章概述了面部識別技術的特點、優勢、應用流程，以及在圖書館使用的可行性分析，探討了面部識別技術與圖書館其他智能管理系統結合運用的策略方式，從多維度介紹了圖書館在面部識別技術的應用場景，為提升圖書館智能化管理水平提供可借鑒意見。

關鍵詞：智能;識別技術;管理;場景

中國人工智能經過幾十年的發展，取得了飛躍式的進展。其中語音識別、視覺識別技術領先于世界，人工智能，混合智能，群體智能有了跨越式的發展，逐步進入實際應用的有機器自主學習，智能監控、生物特征識別、無人駕駛技術等，而面部識別作為人工智能領域重要的分支，也隨著大數據、云計算和深度學習算法的逐漸成熟，使用面部識別技術的典型分支應用的范圍越來越廣泛，成為許多行業的必備技術。圖書館也順應時代發展的趨勢，為提升讀者的用戶體驗和智能化管理水平，也引入了面部識別技術。

1 面部識別綜述

1.1 什么是面部識別技術

面部識別是基于人的面部特征進行身份認證的生物信息識別技術。通過攝像機拍攝采集含有面部的圖像或視頻流，分析和比對人的外貌特征信息，進行身份鑒別。面部識別是人工智能領域一個典型的細分技術應用，也叫做人臉識別，俗稱“刷臉”?！八⒛槨笔菑V為流傳的網絡用語，像人們常常所說的“刷臉考勤”、“刷臉支付”，其本質就是面部識別。

1.2 面部識別的流程

1.2.1 面部識別的流程如圖1所示大致可分為面部檢測、特征提取、面部識別

面部檢測是檢測可能存在面部識別區域，根據區域幾何特征來判斷是否存在所要檢測區域及區域所在的位置，檢測參數有年齡，胡須，表情，性別，眼鏡，人種等等。

1.2.2 特征提取

是提取圖像中的面部五官關鍵點，輸出關鍵點位置信息。

1.2.3 面部識別

掃描人的面部特征，把面部關鍵點信息與現有的身份信息數據庫進行比對。這樣通過1：N圖像匹配，從數據庫中識別用戶身份或相似的臉，并獲得相關結論。

1.3 面部識別特點

1.3.1非接觸性技術

通過遠距離的辦法來獲取個體生物信息，對同一個人不同姿態的面部進行面部識別，以非接觸的方式，更容易被用戶所接受。具有可視化、符合人的思維習慣等特點，通過隔空采集面部圖像進行自動識別，無需身體部位接觸檢測設備，不被個體覺察，不令人反感，便于實施。

1.3.2 識別精度高

面部檢測識別的精度取決于算法，面部識別準確率一般都在97%-99%之間，識別的準確度高。

1.3.3 識別速度快、效率高

面部識別產品的性能取決于識別速度。一般情況下，速度越快，效率越高，用戶休驗越好，識別速度達到小于1秒/人秒級響應，為最佳性能。

2 面部識別發展歷程及圖書館使用面部識別的可行性分析

面部識別相關研究始于20世紀60年代，80年代后，隨著計算機技術和光學成像技術的發展得到提高，而真正進入初級的應用階段則在90年代后期，并且以美國、德國和日本的技術實現為主。2013年以來，隨著AI、大數據、機器識別等智能科技研究的深入和應用，面部識別系統進入智能時代;2015年以來中國倡導的“互聯網+”為面部識別注入了新活力。

我國面部識別技術起步較晚，但發展迅速，特別是在2017年，得到突飛猛進的發展，并廣泛運用于各行各業，如：中國四大國有銀行多家ATM取款機上線刷臉取款功能;首都國際機場的刷臉登機;支付寶的刷臉支付;京東蘇寧使用刷臉取貨支付;面部識別門禁產品技術也比較成熟，如企業、學校、住宅出入口安全管理等等。面部識別技術正式取代指紋等其他識別技術，面部識別技術開始真正進入主流的應用體系。最近幾年，國內多家圖書館也陸續啟用面部識別技術，如浙江大學圖書館、廈門圖書館、上海交通大學圖書館、西安電子科技大學圖書館、華南師范大學附屬天河實驗學校圖書館、中國計量大學圖書館等等都在引入使用面部識別技術。面部作為一種唯一的身份標識，在身份鑒別、考勤和門禁等領域發揮重要的作用。

3 面部識別技術和圖書館其他智能管理系統結合應用的探討

隨著面部識別技術的成熟，在現實生活中的應用場景越來越多，但在圖書館的實際運用中，面部識別技術很難作為一項單獨的技術來使用，需和圖書館其他智能管理軟件相結合使用，才能實現圖書館的智能化管理。以下是面部識別技術和其他智能管理軟件在圖書館結合使用的部分場景舉例：

3.1 面部識別技術與門禁系統相結合實現刷臉進館

面部識別技術與校園一卡通綁定，將有效地解決身份鑒別問題。在圖書館進出口通道安裝面部識別攝像機，讀者進入圖書館先進行面部登記，識別成功后就可以進入圖書館。面部識別門禁系統的基本工作原理，當讀者走進圖書館閘門通道時，攝像機采集定位人的面部特征，把采集的信息上傳到門禁控制器的后臺數據庫，與后臺已知讀者身份信息數據庫進行比對，當比對的特征達到一致時，則閘門自動開啟。同時，記錄下人像，讀者進入時間等信息。

3.2 面部識技術與射頻識別技術相結合實現“去卡化”借書

一般的，讀者進入圖書館借書，都需要帶身份證、借書證、一卡通或其他能證明身份的證件來借書，而圖書館引入面部識別技術系統以后，讀者進館就不需要帶任何證件，避免了丟證件找證件或補證件的麻煩。只要讀者到圖書館，就可以通過攝像頭提取人的面部特征與存儲在數據庫中的讀者信息相比較進行識別，使讀者獲得借書的資格和權限。而射頻識別技術也稱RFID，是一種利用射頻信號通過空間耦合實現無接觸的信息傳遞，并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術。由于RFID讀取速度快、強大的存儲數據能力和遠距離讀取數據的優勢，可以快速地識別多本圖書，在圖書館自助借還方面發揮重要的作用。射頻技術和面部識別技術相結合，能較好提升用戶的體驗。讀者到圖書館借書可以不用任何證件便能快速一次性借還多本圖書，使借書還書更加快速和方便，自助完成借書和還書動作。面部識別保證了身份信息的唯一性和準確性，而RFID識別速度快、識別數量多，兩者結合，實現了借書的智能化。其借書流程如圖2.所示，把所要借的裝有RFID電子標簽的書放自助借還機器的閱讀平臺掃描區域，然后啟動面部識別系統，把面部正對著攝像頭進行面部識別，識別成功后，點擊“借書”，系統立即掃描，屏幕顯示讀者的姓名，書名，冊數、借書時間等信息，確認無誤后點擊“確認”，屏幕顯示借書成功。當要還書的時候，不需要進行面部識別，因為在借書的時候已經把讀者借書的有關信息都存入智能管理系統里，因此在還書的時候，只要把書放在掃描器上，電腦會自動顯示哪個人借了哪些書，點擊“還書”即可完成還書動作。

圖2 面部識別技術和RFID技術相結合的借書流程

3.3 面部識別技術與智能檢索系統相結合實現智能查詢

圖書館引入面部識別技術，除了門禁系統綁定了面部識別技術系統，同時圖書館的其他管理軟件也需要升級，如在智能檢索系統增加接口安裝面部識別的程序和攝像頭，這樣當讀者要查詢信息時，就可以在圖書館設在書庫的OPAC終端機來查詢，啟動面部識別裝置后即可進行信息檢索，既可以檢索到圖書館書庫的信息，也可以查詢讀者個人的借書情況。

3.4 面部識別在圖書館的其他應用場景

為提升圖書館管理安全性和及時性，面部識別門禁產品還可以運用于圖書館其他區域，如機房、采編重地、重要古籍善本室等。面部識別的身份識別功能還可以用于圖書館工作人員考勤、簽到，提高考勤效率，避免傳統考勤方式的漏洞;也可用于移動終端APP下載訪問圖書館各類資源時的身份驗證;甚至可通過手機APP預約研討室、座位等，使圖書館的管理更加人性化、智能化。

4 結語

面部識別技術在圖書館的應用是順應時代發展的需求。圖書館作為信息技術應用前沿的行業，要把握時機，把引入面部識別技術作為提升圖書館智能化管理水平的契機，使圖書館各項服務功能的業務有了跨層級、跨部門的提升。面部識別的實名認證結果會越來越多的和各項智能管理技術應用結合起來，并通過互聯網和物聯網得以信息共享，這種“身份識別+物聯網”的發展趨勢在未來將越來越廣泛。在智能化管理上，面部識別可將識別過的數據信息進行存儲和回溯，通過大數據分析來了解讀者的行為軌跡和興趣愛好，為信息推送服務和資源建設提供數據支持和依據，不斷提高圖書館管理的智能化水平。

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作者簡介

王碧春（1968-），女，漢族，館員，研究方向：智慧圖書館、信息化建設等。