移动视觉搜索在特色资源服务中的应用实践

孙翌　周锋　张浩

[摘要]随着万物互联、万物智能时代的到来，图书馆传统的特色资源服务面临着诸多挑战，在用户需求的驱动下，服务模式与方法正在进行多元尝试。文章在调研与分析用户需求基础上，提出了基于移动视觉搜索的特色资源服务模式，并以李政道图书馆特藏陈展服务为例，详细阐述了移动视觉搜索技术在图书馆特色资源的陈展服务中的各项应用功能，通过此应用实践讨论该模式的应用成效与启示，以期为图书馆在特色资源的服务提供参考与借鉴。

[关键词]移动视觉搜索；MVS；特色资源；陈展服务

移动视觉搜索（MVS，Mobile Visual Search）是近年来国外众多知名大学和研究机构的研究热点之一。移动视觉搜索技术不仅在与增强现实技术相类似的应用领域，诸如图书馆导览、数据模型的可视化、虚拟学习、娱乐与艺术等领域具有广泛的应用，而且由于其具有能够对真实环境进行增强显示输出的特性，在医疗研究与解剖训练、精密仪器制造和维修、军用飞机导航等领域也均有所涉及。移动视觉搜索提供了在一般情况下，不同于人类视觉感官可以看到的信息。它是基于真实世界的信息，通过移动终端的搜索而将虚拟的信息显示出来，两种信息相互补充，增强了对真实世界信息的了解。移动视觉搜索借助计算机图形技术和可视化技术产生现实环境中不存在的虚拟信息，并通过移动终端将搜索到的虚拟信息配合真实世界的感官信息呈现出来，借助显示设备将虚拟信息与真实环境融为一体，呈现给使用者一个感官效果真实的新环境。

随着信息技术的发展与用户需求的转变，图书馆信息资源的服务向着多种模式延伸与拓展，移动视觉搜索技术即为近几年较为关注的服务模式之一，如美国伊力诺依大学厄本那香槟分校研发了一款名为“Word Lens”的移动应用程序，用户可应用该软件使用手机摄像头对教学大纲、参考书目、课外作业、图书章节等文字内容进行扫描，从而在手机上呈现与该课程相关的图书馆资源；美国迈阿密大学Brinkman教授开发了一个用于书架整理的应用程序ShelvAR。这款APP程序可以通过手机摄像头读取粘贴在书脊上的二维码标签里的内容判断摄像头所扫描的图书是否摆放正确，摆放不当的书籍则会显示红色标记“×”，而位置正确的图书则是绿色标记“√”，使得图书馆员们轻松判断书籍的摆放情况，最终实现快速理架。此类校园服务还应用在美国哥伦比亚大学、英国埃克塞特大学，中国的台湾大学和辅仁大学等学校中。

本文以上海交通大学李政道图书馆特色资源为研究对象，详细阐述移动视觉搜索技术在李政道图书馆特色资源的网络和陈展服务中的应用需求、服务模式、功能与特性以及应用成效等，为图书馆特色资源的信息资源服务提供新型的服务模式参考。

1应用背景与相关问题

李政道图书馆具有图书馆、档案馆、博物馆、科技馆、艺术馆“五馆合一”的功能，是李政道先生科学思想和科学精神的国际化研究交流中心，担负激励后学、弘扬科学精神、展示人文素养的科普教育基地和开展高能物理研究的工作基地，具有丰富的特色館藏资源，其中包括论文3，400余篇、手稿5，700余份、信函4万余封以及图书、音视频等资料，共计8万余件。在丰富的馆藏基础上建有“李政道数字资源中心”平台，以满足读者资源查询与获取的需求。与此同时，作为学校文化宣传以及科普教育的重要场所，李政道图书馆秉承着“以用促藏，藏以致用”的原则，在图书馆内设置了问道、悟道、传道和超弦四大展区，体现了“集中陈展”与“无处不在”相结合的设计理念，从而丰富校园文化建设，也为科学精神的推广起到了积极的作用。

图书馆特藏资源的陈展通常分为网络陈展和实体陈展，网络陈展以特色资源数据库建设为主，而实体陈展大多则以“实物展示+内容介绍”为主。在网络陈展方面，特色资源数据库的建设起到了“藏”的作用，但大多数特色资源库的使用情况却不如人意，主要包括资源内容封闭、标准不统一、利用率低下等若干问题。而在实体陈展方面，图书馆界长期以来以展示方式与内容、环境建设等为研究热点，围绕实物展览进行研究，解决思路一直在传统的服务模式中探索，忽略了新环境下用户的需求与应用体验，未能将网络陈展与实体陈展在资源服务方面进行有机的资源整合。

以李政道图书馆特色资源的服务为例，图书馆面临着诸多问题与困扰，主要有以下三个方面：

1）特色资源库使用率较低：李政道数字资源中心作为李政道图书馆的特色资源库，征集、整理、数字化了大量的珍贵资料，建设意图是在资源收藏有一定成效的基础上，希望更多人关注、使用与分享。但在实际推广过程中，特色资源的受众面较小，为特色库的宣传推广带来了一定的困难，从而导致用户的访问与利用率均较低。

2）特色资源的展示模式单一：李政道图书馆在获取特色资源的同时，希望通过资料展示的方式对特色资源进行宣传与推广，但传统的特色资源陈展模式以实物展示为主，在有限的空间里所展示的实物数量受限，并无法进行快速更换。近年来，多媒体陈展开始在图书馆流行与推广，因为多媒体陈展以电子显示屏为载体进行展示，可进行随时更换，并可播放音视频等资料，但多媒体陈展的不稳定性以及设备和系统的维护成本均是可续持发展的障碍。因此，综合两者的优缺点，在李政道图书馆陈展的部署过程中，将实物以及介绍性内容以传统的方式进行展览，口述历史、访谈、纪录片等则以多媒体的方式进行展览。

3）传统陈展内容篇幅受限：在特色资源的实体陈展中，展示内容大多以展板方式呈现，由于幅面的局限、展示内容的不可修改、展示美观性等因素，无法在有限的展板空间中将所有相关信息资源进行描述，即使配置多媒体陈展设备，信息内容缺乏交互性，展示内容依然有限，因此，大多数实体陈展只提供展品的名称和基本介绍。

2建设思路

从建设困惑与读者反馈来看，图书馆在特色资源的网络陈展和实体陈展的建设应该改变传统的建设思路，将单域研究向多域研究转变，充分考虑线上和线下的资源与服务融合，以用户需求驱动为导向，建设具有综合性、整体性、系统性、协调性、一体性、共享性的陈展服务体系。endprint

2.1融合虚实资源

作为网络陈展部分的“李政道数字资源中心”提供了李政道图书馆所有特色资源的信息，而实体陈展仅将最有代表性的实物、图片、音视频等资源进行展示，两者信息资源是相互包容的关系，因此，线上资源与线下资源在特色资源的描述上应该保持一致。

信息资源的获取与发现是图情学的研究热点之一，在网络资源服务中图书馆做了大量的应用与实践，取得了很好的应用效果。因此，在实体资源服务中也应从资源融合的角度，将现有的网络资源（包括特色资源库、图书馆馆藏、第三方资源等）与实体陈展进行有机融合，为读者提供更丰富的信息以便进行深入阅读与延伸阅读。

2.2智能化视觉搜索

传统的资源检索依靠关键词的组合在资源描述字段中进行匹配，获得相关信息返回给用户。而在实体陈展中，主要为非数字化的实物、图片等资料，无法進行数字化的关键词匹配，从数字化资源检索得到启发，尝试着将实体展品中信息进行即时性数字化，然后再从特色库中寻找结果。因此，在本项目中引入视觉搜索技术将展品进行数字化信息抽取，获取图片描述符，再与特色资源库中的图片信息进行匹配，返回给用户使用的智能手机、Pad等设备上，实现如图1所示的智能化视觉搜索服务模式。

3设计与实现

3.1开发平台对比分析

根据建设思路，对常见的移动视觉搜索平台进行考察（如表1所示），综合考虑后采用国内视辰科技公司提供的EasyAR平台进行项目开发。

3.2关键技术

为了实现具有视觉搜索功能的实物搜索服务，综合考虑国内外视觉搜索开发平台，选择视辰科技提供的免费的EasyAR SDKEgJ进行系统研发，该开发包可支持移动端Unit技术进行前台设计。Unity类似于Director、Blendergame engine、Virtools或Torque Game Builder等利用交互的图型化开发环境为首要方式的软件。其编辑器可运行在Windows和Mac OS x下，可发布游戏至Windows、Mac、Wii、iPhone、WebGL（需要HTML5）、Windows Phone和Android平台等，其跨平台开发语言为各类可视化展示提供了可行性空间。开发环境选择Visual Studi02010，使用其自带的MonoDevelop进行Unity开发，识别流程如图2所示。

其中核心环节为利用ARBuilder.Instance.CameraDevice Behaviours[0].StartCapture（）函数打开摄像头扫描实物，并对其进行识别匹配，核心代码如下所示：endprint