智慧图书馆人脸识别技术应用研究∗

吴 凡

（辽宁中医药大学图书馆，辽宁 沈阳 110847）

随着人工智能、云计算、大数据等技术应用的成熟，人脸识别技术在我们的日常工作和生活中得以越来越广泛的应用。它不仅给用户提供了新的体验，还为各行业的发展提供了便利。人脸识别是利用摄像机或摄像头对人脸图像进行信息采集，并对采集到的图像进行检测和跟踪，再利用计算机图像处理技术进行脸部处理，最终与储存图像信息进行比对识别的技术。人脸识别技术是将计算机图像处理技术和生物统计学原理相结合，将人像特征通过计算机图像处理，再利用生物学原理分析后，建立相应的数学模型，来实现对人物的身份信息进行甄别。2017 年以来，我国很多图书馆引入了人脸识别技术，并将其应用于业务服务中，以促进自身向智慧服务转型。

1 图书馆应用人脸识别技术的研究现状

以“图书馆”“人脸识别技术”为关键词在“中国知网”文献数据库检索可知，相关文章只有26篇，其发表时间均在2012—2018年之间，尤以2018年发表数量最多。通过对这些文章的分析，2017年之前发表的文章均着重从理论和设想等方面对人脸识别技术应用及前景进行分析。从2018年开始，我国人脸识别技术开始广泛应用于图书馆服务之中，但在智慧图书馆人脸识别技术应用模型构建方面还不够成熟，因此，我国图书馆人脸识别技术的发展尚处于探索阶段。通过百度学术和腾讯等网络数据库对“人脸识别图书馆”文献报道的调研中发现，关于中学或高校以及公共图书馆人脸识别的报道极少，其应用仅限于借还书、门禁以及超期罚款等。

2 人脸识别技术在实践中的优势

与指纹、磁扣等技术的身份识别相比，人脸识别技术具有较明显的优势，如识别速度快、获取方便以及识别所需的设备成本低等。人脸识别技术在应用中的优势[1]，见表1。

表1 人脸识别技术的优势

3 智慧图书馆人脸识别技术应用模型的构建

构建智慧图书馆人脸识别技术应用模型，主要从保障要素、功能实现及评价评估3个方面加以考虑，详见图1。

图1 智慧图书馆人脸识别技术的构建

3.1 智慧图书馆人脸识别技术应用的保障要素

3.1.1 资金要素

人脸识别技术在图书馆的应用需要购置相应设备和技术服务，并负担设备维护和升级等费用，需要培训相关技术人员开展智慧图书馆服务等工作。产生的费用需经校领导及相关专家进行立项并讨论，建立完善的规划方案并逐步实施，对智慧图书馆的模块需要细致调研，得到校领导及专家的肯定后方可获取经费支持。图书馆智慧服务还可以与学校其他智能化项目进行融合，如智慧校园、OA办公系统等，以降低成本投入，实现资源共享、共同发展。

3.1.2 技术要素

人脸识别技术在图书馆智慧服务中的硬件设备较为重要，主要分两部分：第一是对人脸进行识别时所使用的摄像机或者摄像头以及计算机图像识别系统，我国当前技术较为先进的人脸识别系统是北京某公司的（Face++）全新智能人像抓拍机。第二是RFID（射频识别）系统所需要的硬件设备，这部分主要应用于自助借还机、门禁等。国内有比较成熟的公司，其设备特点是具有高频或者超高频的RFID 标签及相关设备。高频设备在应用中具有性能稳定的特性，但是也有标签大、读者容易找到、费用较高的缺点。超高频设备则相反，具有标签小、读者不易找到、费用相对低廉的优点；但缺点是比较敏感。超高频RFID系统在当前市场上应用的比较广泛。

当前我国技术先进的人脸识别信息技术公司推出的人脸识别云平台、RFID 图书馆管理软件等均可以通过智能手机和平板电脑等移动设备进行应用。

3.1.3 人员要素

在智慧图书馆整体运行中还需要高素质的馆员队伍，馆员的综合素质对智慧图书馆的运行具有极大影响。智慧化馆员不仅要精通图情专业知识，还需要根据读者的各种阅读行为进行深层次分析与挖掘，以实现更准确的智能化服务。当前我国图书馆智慧馆员的资格认证还没有统一的考核标准，多数图书馆只是通过培训的方式提高馆员的专业能力。因此，应在提高馆员综合素养的过程中，通过自主学习、单位外派等多种方式提升馆员的业务水平，借鉴国内外智慧图书馆建设的先进案例，了解设备使用功能，完善售后服务并结合读者的意见反馈，从各方面提升馆员的综合技能。

3.2 智慧图书馆人脸识别技术应用的功能实现

3.2.1 人脸识别门禁功能

采用人脸识别技术对图书馆的门禁系统进行管理，可以通过监控设备真实直接地反映阅读者的动态。读者在进入图书馆时，必须通过人脸识别与数据库中的信息进行比对，匹配成功后方可通行，信息匹配不吻合则不能进出图书馆。图书馆智能管理系统可以根据读者的阅读习惯进行信息推送，门禁系统还可以真实地统计读者在图书馆中的各种信息。另外，人脸识别技术的应用还可以从根本上解决图书馆门禁系统识别速度慢的问题。

3.2.2 人脸识别自助借还功能

人脸识别系统在图书馆中的使用，可以提高读者的借阅速度，也给图书馆管理带来了便捷，读者在借阅时只需将脸对着摄像头便可以完成借书程序，同样在还书时也只需要将书本对着感应区便可以快速还书[2]。人脸识别技术利用了人脸的特殊性特征，因为人脸具有不可复制性，不仅能够快速识别读者的身份信息，也给图书馆管理工作带来极大的简化，提高了借阅和图书管理水平，杜绝了他人盗用证件借阅事件的发生。人脸识别技术在图书馆智慧化应用中还具备查询、读者提问等功能，其主要功能为借阅和归还及续借，详见表2。

表2 人脸识别自助借还的三大功能

3.2.3 人脸识别座位预约功能

高校图书馆普遍存在读者占座和座位使用不均衡现象，在临考前夕，座位使用率明显上升，而平时多出现空置现象。这一现象给图书馆管理造成了很大困扰，仅通过座位管理系统软件不能完全阻止占座现象的发生，因此采用人脸识别技术可以轻松解决这方面的问题。第一，人脸识别。人脸识别技术在图书馆中的应用是读者在进出图书馆时，通过人脸识别设备对读者的身份信息进行验证，这样既方便了馆员对读者信息的了解，同时读者也可以通用手机APP 预约座位，方便读者对图书馆座位信息的了解。第二，座位监控。电子信息技术的发展，使得视频监控逐渐成熟，也被应用在图书馆管理中，因此图书馆可以利用监控设备系统，对图书馆阅览室的座位情况及时监控，合理调整并提高座位的使用率。第三，系统互通。人脸识别技术和座位管理系统相结合，将人脸识别进入图书馆的读者信息传送给座位监控系统，系统根据预约数据解锁读者的预约信息并开始启动计时，如超时座位动态没有发生变化，则系统可自动解锁给下一位预约读者。座位系统会将失约超过三次的读者进行处罚，7天内不能预约座位，这样有利于高效地管理图书馆座位。

3.2.4 人脸识别信息推送功能

人脸识别信息推送主要有场馆信息推送和实时定位信息的推送。入馆信息的推送，当读者进入图书馆时，图书馆入口的监控系统则会自动进行人脸识别，读者信息被门禁系统读取后方可进入，并且设备会根据读者信息自动推送一条欢迎信息，系统根据识别的读者信息可辨识为参观性读者和本校读者两类，前者需要工作人员打开闸机，并且系统地为读者推送图书馆导读信息和近期相关活动安排等；对于本校读者系统则按照该读者的阅读信息推送个性化信息，方便读者阅读参考。人脸识别和WIFI、手机APP终端相结合，实现了图书馆信息的资源共享，为读者提供便捷、快速的阅览读书新模式，使读者享受到不同的技术服务。

3.2.5 智能化读者行为轨迹采集

在物联网和大数据技术的推动下，人脸识别技术在图书馆中得到广泛应用，可采集读者的各种信息采集，如阅读喜好、阅读素养、阅读需求等。通过对图书管理系统中的图书借阅、预约信息、出入图书馆等数据分析，为图书馆提供更为准确、有效的数据，更好地为读者进行服务[3]。

3.3 智慧图书馆人脸识别技术应用的评价评估

对智慧图书馆建设与运营进行评估，也是智慧图书馆的重要内容，在评估过程中要重点对馆员的工作积极性、管理效率进行评估。内容包括基础设施评价、服务内容评价、服务质量评价3 个方面，详见表3。

表3 智慧图书馆服务的评估评价

4 智慧图书馆人脸识别技术的应用策略

4.1 部门重组更迭，顺应智慧图书馆的发展

智慧图书馆在建设过程中，部门重组、功能调整已经成为必然趋势。智慧图书馆的各个业务部门主要是对前端和后端进行重组，以部门组建为中心，相应地进行分组，如表4所示。

表4 智慧图书馆部门重组

4.2 服务功能延伸，实现智能人脸信息的推送

智慧图书馆的借阅功能与传统图书馆最大的区别在于对设备的利用，人脸识别系统会自动实现与图书馆后台系统进行自动连接，及时为读者推送信息，帮助读者进行更有针对性的选择，同时还能有效完成自助借还[4]。信息的推送是智能人脸识别系统的一个关键内容，推送服务是根据读者的借阅信息、行为特点等，有针对性地向读者推送新书、期刊以及相关活动信息等。使用人脸识别系统对读者进行识别以后，通过智能终端直接定位读者的位置，以便更好地帮助读者精准地找到目标图书。

4.3 利用人脸识别，促进智能服务的推广

智能服务推广也是智慧图书馆建设的重要内容，在新技术和智能终端技术发展的影响下，智慧图书馆的服务推广也应该呈现出多样化的形式。通常情况下，智慧图书馆的服务推广分成两类，一种是普通型推广，另外一种是智慧型推广。普通型推广的受众是图书馆全体读者，主要提供的信息服务有：图书馆建设概况、馆藏资源、设备设施、空间使用率、图书馆的活动等。智慧型推广的受众是小众用户和个体用户，这种推广服务需要建立在一定的数据分析基础上，主要关注读者的阅读习惯行为、使用频率相对较高的图书馆设备、感兴趣的图书馆活动等方面，利用大数据分析，进一步挖掘读者的潜在需求，因此具备“智慧”的特征[5]。在推广各项服务的过程中，应该明确智慧图书馆与传统图书馆的区别，以人为本，通过人性化设计提高服务水平。