人工智能时代面部识别技术在图书馆的应用探讨

摘 要：人工智能的发展使图书馆的服务和管理走向智能化的变革，而作为人工智能领域的面部识别技术在图书馆的应用，能进一步提升图书馆的智能化管理进程。文章概述了面部识别技术的特点、优势、应用流程，以及在图书馆使用的可行性分析，探讨了面部识别技术与图书馆其他智能管理系统结合运用的策略方式，从多维度介绍了图书馆在面部识别技术的应用场景，为提升图书馆智能化管理水平提供可借鉴意见。

关键词：智能;识别技术;管理;场景

中国人工智能经过几十年的发展，取得了飞跃式的进展。其中语音识别、视觉识别技术领先于世界，人工智能，混合智能，群体智能有了跨越式的发展，逐步进入实际应用的有机器自主学习，智能监控、生物特征识别、无人驾驶技术等，而面部识别作为人工智能领域重要的分支，也随着大数据、云计算和深度学习算法的逐渐成熟，使用面部识别技术的典型分支应用的范围越来越广泛，成为许多行业的必备技术。图书馆也顺应时代发展的趋势，为提升读者的用户体验和智能化管理水平，也引入了面部识别技术。

1 面部识别综述

1.1 什么是面部识别技术

面部识别是基于人的面部特征进行身份认证的生物信息识别技术。通过摄像机拍摄采集含有面部的图像或视频流，分析和比对人的外貌特征信息，进行身份鉴别。面部识别是人工智能领域一个典型的细分技术应用，也叫做人脸识别，俗称“刷脸”。“刷脸”是广为流传的网络用语，像人们常常所说的“刷脸考勤”、“刷脸支付”，其本质就是面部识别。

1.2 面部识别的流程

1.2.1 面部识别的流程如图1所示大致可分为面部检测、特征提取、面部识别

面部检测是检测可能存在面部识别区域，根据区域几何特征来判断是否存在所要检测区域及区域所在的位置，检测参数有年龄，胡须，表情，性别，眼镜，人种等等。

1.2.2 特征提取

是提取图像中的面部五官关键点，输出关键点位置信息。

1.2.3 面部识别

扫描人的面部特征，把面部关键点信息与现有的身份信息数据库进行比对。这样通过1：N图像匹配，从数据库中识别用户身份或相似的脸，并获得相关结论。

1.3 面部识别特点

1.3.1非接触性技术

通过远距离的办法来获取个体生物信息，对同一个人不同姿态的面部进行面部识别，以非接触的方式，更容易被用户所接受。具有可视化、符合人的思维习惯等特点，通过隔空采集面部图像进行自动识别，无需身体部位接触检测设备，不被个体觉察，不令人反感，便于实施。

1.3.2 识别精度高

面部检测识别的精度取决于算法，面部识别准确率一般都在97%-99%之间，识别的准确度高。

1.3.3 识别速度快、效率高

面部识别产品的性能取决于识别速度。一般情况下，速度越快，效率越高，用户休验越好，识别速度达到小于1秒/人秒级响应，为最佳性能。

2 面部识别发展历程及图书馆使用面部识别的可行性分析

面部识别相关研究始于20世纪60年代，80年代后，随着计算机技术和光学成像技术的发展得到提高，而真正进入初级的应用阶段则在90年代后期，并且以美国、德国和日本的技术实现为主。2013年以来，随着AI、大数据、机器识别等智能科技研究的深入和应用，面部识别系统进入智能时代;2015年以来中国倡导的“互联网+”为面部识别注入了新活力。

我国面部识别技术起步较晚，但发展迅速，特别是在2017年，得到突飞猛进的发展，并广泛运用于各行各业，如：中国四大国有银行多家ATM取款机上线刷脸取款功能;首都国际机场的刷脸登机;支付宝的刷脸支付;京东苏宁使用刷脸取货支付;面部识别门禁产品技术也比较成熟，如企业、学校、住宅出入口安全管理等等。面部识别技术正式取代指纹等其他识别技术，面部识别技术开始真正进入主流的应用体系。最近几年，国内多家图书馆也陆续启用面部识别技术，如浙江大学图书馆、厦门图书馆、上海交通大学图书馆、西安电子科技大学图书馆、华南师范大学附属天河实验学校图书馆、中国计量大学图书馆等等都在引入使用面部识别技术。面部作为一种唯一的身份标识，在身份鉴别、考勤和门禁等领域发挥重要的作用。

3 面部识别技术和图书馆其他智能管理系统结合应用的探讨

随着面部识别技术的成熟，在现实生活中的应用场景越来越多，但在图书馆的实际运用中，面部识别技术很难作为一项单独的技术来使用，需和图书馆其他智能管理软件相结合使用，才能实现图书馆的智能化管理。以下是面部识别技术和其他智能管理软件在图书馆结合使用的部分场景举例：

3.1 面部识别技术与门禁系统相结合实现刷脸进馆

面部识别技术与校园一卡通绑定，将有效地解决身份鉴别问题。在图书馆进出口通道安装面部识别摄像机，读者进入图书馆先进行面部登记，识别成功后就可以进入图书馆。面部识别门禁系统的基本工作原理，当读者走进图书馆闸门通道时，摄像机采集定位人的面部特征，把采集的信息上传到门禁控制器的后台数据库，与后台已知读者身份信息数据库进行比对，当比对的特征达到一致时，则闸门自动开启。同时，记录下人像，读者进入时间等信息。

3.2 面部识技术与射频识别技术相结合实现“去卡化”借书

一般的，读者进入图书馆借书，都需要带身份证、借书证、一卡通或其他能证明身份的证件来借书，而图书馆引入面部识别技术系统以后，读者进馆就不需要带任何证件，避免了丢证件找证件或补证件的麻烦。只要读者到图书馆，就可以通过摄像头提取人的面部特征与存储在数据库中的读者信息相比较进行识别，使读者获得借书的资格和权限。而射频识别技术也称RFID，是一种利用射频信号通过空间耦合实现无接触的信息传递，并通过所传递的信息达到识别目的的技术。由于RFID读取速度快、强大的存储数据能力和远距离读取数据的优势，可以快速地识别多本图书，在图书馆自助借还方面发挥重要的作用。射频技术和面部识别技术相结合，能较好提升用戶的体验。读者到图书馆借书可以不用任何证件便能快速一次性借还多本图书，使借书还书更加快速和方便，自助完成借书和还书动作。面部识别保证了身份信息的唯一性和准确性，而RFID识别速度快、识别数量多，两者结合，实现了借书的智能化。其借书流程如图2.所示，把所要借的装有RFID电子标签的书放自助借还机器的阅读平台扫描区域，然后启动面部识别系统，把面部正对着摄像头进行面部识别，识别成功后，点击“借书”，系统立即扫描，屏幕显示读者的姓名，书名，册数、借书时间等信息，确认无误后点击“确认”，屏幕显示借书成功。当要还书的时候，不需要进行面部识别，因为在借书的时候已经把读者借书的有关信息都存入智能管理系统里，因此在还书的时候，只要把书放在扫描器上，电脑会自动显示哪个人借了哪些书，点击“还书”即可完成还书动作。

图2 面部识别技术和RFID技术相结合的借书流程

3.3 面部识别技术与智能检索系统相结合实现智能查询

图书馆引入面部识别技术，除了门禁系统绑定了面部识别技术系统，同时图书馆的其他管理软件也需要升级，如在智能检索系统增加接口安装面部识别的程序和摄像头，这样当读者要查询信息时，就可以在图书馆设在书库的OPAC终端机来查询，启动面部识别装置后即可进行信息检索，既可以检索到图书馆书库的信息，也可以查询读者个人的借书情况。

3.4 面部识别在图书馆的其他应用场景

为提升图书馆管理安全性和及时性，面部识别门禁产品还可以运用于图书馆其他区域，如机房、采编重地、重要古籍善本室等。面部识别的身份识别功能还可以用于图书馆工作人员考勤、签到，提高考勤效率，避免传统考勤方式的漏洞;也可用于移动终端APP下载访问图书馆各类资源时的身份验证;甚至可通过手机APP预约研讨室、座位等，使图书馆的管理更加人性化、智能化。

4 结语

面部识别技术在图书馆的应用是顺应时代发展的需求。图书馆作为信息技术应用前沿的行业，要把握时机，把引入面部识别技术作为提升图书馆智能化管理水平的契机，使图书馆各项服务功能的业务有了跨层级、跨部门的提升。面部识别的实名认证结果会越来越多的和各项智能管理技术应用结合起来，并通过互联网和物联网得以信息共享，这种“身份识别+物联网”的发展趋势在未来将越来越广泛。在智能化管理上，面部识别可将识别过的数据信息进行存储和回溯，通过大数据分析来了解读者的行为轨迹和兴趣爱好，为信息推送服务和资源建设提供数据支持和依据，不断提高图书馆管理的智能化水平。

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作者简介

王碧春（1968-），女，汉族，馆员，研究方向：智慧图书馆、信息化建设等。