CN114758396A - 一种具有人脸识别功能学校图书馆用智能借书系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及图书智能借阅技术领域，公开了一种具有人脸识别功能学校图书馆用智能借书系统，包括摄像头、扫码器、服务器以及与其相匹配的软件系统，所述软件系统由界面表示层、应用功能层和数据资源层组成；所述界面表示层分为管理员界面端和读者界面端。本发明通过摄像头对人脸进行识别，通过扫码器和软件系统相互配合，可以实现快速借书和还书，且借书方式可以有选择地采用图书自取和图书他取，还书方式可以有选择地采用图书自还和图书他还，从而极大地节省了读者的时间，同时也简化了管理员的工作，降低了图书馆的运行成本，提高借书和还书效率，且针对不同读者的需求和兴趣爱好，可以有针对得推荐不同的图书，以满足消费者的需求。
Description
技术领域
本发明涉及图书智能借阅技术领域，具体是一种具有人脸识别功能学校图书馆用智能借书系统。
背景技术
随着科技的发展，图书馆也迎来了智能化时代，通过智能借书系统实现读者借阅图书、翻阅图书和文献资料，减少检索图书所需的精力和时间，提升了图书馆的服务，优化了服务模式和质量，满足读者多元化的需求。
中国专利公开了一种基于大数据的图书馆智能借书系统(授权公告号CN111540137B)，该专利技术通过分析模块对采集的图书信息进行标记，并依据借阅记录计算出图书剩余量，借阅模块依据用户的借阅历史计算出浏览速度，并依据其和图书剩余量，进行用户之间的借书允许分析，确保用户借阅图书的成功率，增加用户的借阅便利，节省时间，提高借阅效率，但是其不能根据读者和管理员的实际需求，选择不同的借书和还书方式，进而不能有效地提高图书馆运行效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有人脸识别功能学校图书馆用智能借书系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种具有人脸识别功能学校图书馆用智能借书系统，校图书馆用智能借书系统，包括摄像头、扫码器、服务器以及与其相匹配的软件系统，所述软件系统由界面表示层、应用功能层和数据资源层组成；所述界面表示层分为管理员界面端和读者界面端；所述应用功能层包括读者信息管理模块、图书信息管理模块、数据采集管理模块、数据分析模块和智能推送模块；所述数据资源层包括读者信息库、读者模型库和文献模型库；
所述读者信息管理模块用于读者登录软件系统，首次登录系统需要进行信息注册，注册的信息包括姓名、性别、身份证号、手机号、学号、年级、专业以及面部图像，并将注册信息存储到读者信息库中；
所述图书信息管理模块用于记录图书馆内的各种文献信息，并进行分类；文献信息包括图书序号、图书名称、图书作者、出版社、出版时间、图书内容摘要、图书种类以及图书借阅状态；
所述数据采集管理模块用于对读者的借阅行为和检索资料信息进行采集统计，并进行数据汇聚、数据优化和数据清洗，提取有用信息；
所述数据分析模块用于对提取的信息进行挖掘分析，并结合读者的注册登录信息，计算出读者的阅读爱好和需求，并形成特征标签；
所述智能推送模块用于根据特征标签向读者进行关联推荐、新品推荐、个性化推荐和热门推荐。
作为本发明再进一步的方案：所述管理员界面端包括管理员查询服务、图书管理、读者管理、系统设置和发布信息；所述读者界面端包括图书借阅、图书归还、信息查看、图书预约、个人信息注册、丢失损坏图书赔偿、在线咨询、电子图书下载以及读者服务查询。
作为本发明再进一步的方案：所述读者界面端中的图书预约包括在馆图书的预约和不在馆图书的预约；预约不在馆的图书时，当所预约的图书归还到馆时，对预约的读者发出信息提醒，读者点击确定借阅后，便可完成借阅，预约在馆的图书后，其他人便不能再进行借阅，预约图书需要在约定的时间内取书，否则预约失效。
作为本发明再进一步的方案：所述管理员界面端中的读者管理用于对读者基本信息的管理和对借书还书记录信息的管理，预期自动催还功能，发送催还信息，避免读者忘记还书日期；所述读者界面端中的信息查看用于查看自己基本信息、借书记录、信用得分以及还书剩余时间。
作为本发明再进一步的方案：所述读者界面端中图书借阅分为图书自取和图书他取，所述读者界面端中图书归还分为图书自还和图书他还。
作为本发明再进一步的方案：所述读者界面端中图书借阅的方法包括以下步骤：在图书借阅界面下单后，选择图书自取或图书他取；
当选择图书自取时，在读者界面端显示图书所在的图书所在楼层、书架、编号，读者自己到图书馆相应的存书架旁，找到并拿取所需图书，在借书处，通过摄像头进行面部识别，或通过扫码器扫描手机二维码进行登录，再扫描图书的条形码，即可完成借书；
当选择图书他取时，在读者界面端预约取书时间，管理员帮忙取书，并放置在带有编号的取书架上，并把取书架的相应编号发送给读者，读者到达相应的位置去取图书后，在借书处，通过摄像头进行面部识别，或通过扫码器扫描手机二维码进行登录，再扫描图书的条形码，即可完成借书。
作为本发明再进一步的方案：所述读者界面端中图书归还的方法包括以下步骤：在图书归还界面下单后，选择图书自还或图书他还；
当选择图书自还时，在还书处，通过摄像头进行面部识别，或通过扫码器扫描手机二维码进行登录，再根据借书时图书所在的位置，到达相应楼层的存书架处，扫描图书的条形码核对后，将书放回原处，即可完成还书；
当选择图书他还时，在还书处，通过面部识别或扫描手机二维码进行登录，再扫描图书的条形码核对后，直接把书放在还书架上，即可完成还书；最终由管理员把书归类后，放回原处。
作为本发明再进一步的方案：所述智能推送模块的工作方式包括以下步骤：
S1、通过数据采集管理模块采集读者的信息，包括注册登录信息、借阅图书信息、检索资料信息，并进行数据汇聚、数据优化和数据清洗，提取有用信息
S2、通过数据分析模块对提取的信息进行挖掘分析，结合读者的注册登录信息，计算出读者的阅读爱好和需求，并建立实时更新的读者模型库，对读者进行分类和识别，分析和总结读者的特征、类别和需求，形成特征标签；
S3、建立文献模型库，对可推荐的文献进行特征提取和分类，并在文献的特征分类和读者的特征分类之间建立对应关系，结合读者模型和文献模型，通过推荐算法算出读者感兴趣和需要的文献，自动推送到读者终端，并弹出推荐确认信息框。
作为本发明再进一步的方案：所述S3步骤中的推荐算法包括基于邻域的推荐算法和基于内容的推荐算法。
作为本发明再进一步的方案：所述基于邻域的推荐算法通过分析读者的行为，计算目标读者和其他读者之间的相似度，得到和目标相似度最高的N个读者集合，找到这N个读者借阅的而目标读者未发现的图书，然后将整个图书按照喜爱程度推荐给目标读者；所述基于内容的推荐算法通过读者的行为建模，分析读者以往的爱好，为其推荐内容相似的图书。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明通过摄像头对人脸进行识别，通过扫码器和软件系统相互配合，可以实现快速借书和还书，且借书方式可以有选择地采用图书自取和图书他取，还书方式可以有选择地采用图书自还和图书他还，从而极大地节省了读者的时间，同时也简化了管理员的工作，降低了图书馆的运行成本，提高借书和还书效率，且针对不同读者的需求和兴趣爱好，可以有针对得推荐不同的图书，以满足消费者的需求，提高了智能化程度。
附图说明
图1为一种具有人脸识别功能学校图书馆用智能借书系统的结构示意图；
图2为一种具有人脸识别功能学校图书馆用智能借书系统中管理员界面端的结构示意图；
图3为一种具有人脸识别功能学校图书馆用智能借书系统中读者界面端的结构示意图；
图4为一种具有人脸识别功能学校图书馆用智能借书系统中智能推送模块的工作流程图。
具体实施方式
请参阅图1～4，本发明实施例中，一种具有人脸识别功能学校图书馆用智能借书系统，包括摄像头、扫码器、服务器以及与其相匹配的软件系统，软件系统由界面表示层、应用功能层和数据资源层组成；界面表示层分为管理员界面端和读者界面端；应用功能层包括读者信息管理模块、图书信息管理模块、数据采集管理模块、数据分析模块和智能推送模块；数据资源层包括读者信息库、读者模型库和文献模型库；
读者信息管理模块用于读者登录软件系统，首次登录系统需要进行信息注册，注册的信息包括姓名、性别、身份证号、手机号、学号、年级、专业以及面部图像，并将注册信息存储到读者信息库中；
图书信息管理模块用于记录图书馆内的各种文献信息，并进行分类；文献信息包括图书序号、图书名称、图书作者、出版社、出版时间、图书内容摘要、图书种类以及图书借阅状态；
数据采集管理模块用于对读者的借阅行为和检索资料信息进行采集统计，并进行数据汇聚、数据优化和数据清洗，提取有用信息；
数据分析模块用于对提取的信息进行挖掘分析，并结合读者的注册登录信息，计算出读者的阅读爱好和需求，并形成特征标签；
智能推送模块用于根据特征标签向读者进行关联推荐、新品推荐、个性化推荐和热门推荐，从而针对不同读者推荐不同的信息。
优选的，管理员界面端包括管理员查询服务、图书管理、读者管理、系统设置和发布信息，图书管理用于添加、删除和查看图书；读者界面端包括图书借阅、图书归还、信息查看、图书预约、个人信息注册、丢失损坏图书赔偿、在线咨询、电子图书下载以及读者服务查询，通过个人信息注册不仅可以对注册信息进行采集，还可以防止非本校学生借阅图书，读者服务查询用于查询图书信息、借阅记录、系统推送信息。
优选的，读者界面端中的图书预约包括在馆图书的预约和不在馆图书的预约；预约不在馆的图书时，当所预约的图书归还到馆时，对预约的读者发出信息提醒，读者点击确定借阅后，便可完成借阅，预约在馆的图书后，其他人便不能再进行借阅，预约图书需要在约定的时间内取书，否则预约失效。
优选的，管理员界面端中的读者管理用于对读者基本信息的管理和对借书还书记录信息的管理，预期自动催还功能，发送催还信息，避免读者忘记还书日期；读者界面端中的信息查看用于查看自己基本信息、借书记录、信用得分以及还书剩余时间，信用得分越高，一次可以借阅的图书数量就越多，每次借阅的时间就越长，反之，信用得分越低，一次可以借阅的图书数量就越烧，每次借阅的时间就越短，甚至在一段时间内不允许借书。
优选的，读者界面端中图书借阅分为图书自取和图书他取，读者界面端中图书归还分为图书自还和图书他还。
优选的，读者界面端中图书借阅的方法包括以下步骤：在图书借阅界面下单后，选择图书自取或图书他取；
当选择图书自取时，在读者界面端显示图书所在的图书所在楼层、书架、编号，读者自己到图书馆相应的存书架旁，找到并拿取所需图书，在借书处，通过摄像头进行面部识别，或通过扫码器扫描手机二维码进行登录，再扫描图书的条形码，即可完成借书，通过图书自取减轻了图书馆管理员的工作负担，简化了管理员的工作，降低了图书馆的运行成本，可以在系统中给予相应的积分或其他奖励，鼓励读者图书自取；
当选择图书他取时，在读者界面端预约取书时间，管理员帮忙取书，并放置在带有编号的取书架上，取书架可以放置在图书馆的一楼，并把取书架的相应编号发送给读者，读者到达相应的位置去取图书后，在借书处，通过摄像头进行面部识别，或通过扫码器扫描手机二维码进行登录，再扫描图书的条形码，通过扫描图书的条形码核对图书是否有取错，即可完成借书，通过图书他取节省了读者的时间。
优选的，读者界面端中图书归还的方法包括以下步骤：在图书归还界面下单后，选择图书自还或图书他还；
当选择图书自还时，在还书处，通过摄像头进行面部识别，或通过扫码器扫描手机二维码进行登录，再根据借书时图书所在的位置，到达相应楼层的存书架处，扫描图书的条形码核对后，可以在每个存书架设置一个条形码扫码器，或在相邻几个存书架之间设置一个条形码扫码器，将书放回原处，即可完成还书，通过图书自还减轻了图书馆管理员的工作负担，简化了管理员的工作，降低了图书馆的运行成本，可以在系统中给予相应的积分或其他奖励，鼓励读者图书自还；
当选择图书他还时，在还书处，通过面部识别或扫描手机二维码进行登录，再扫描图书的条形码核对后，直接把书放在还书架上，即可完成还书，还书架可以设置在一楼；最终由管理员把书归类后，放回原处，通过图书他还节省了读者的时。
优选的，智能推送模块的工作方式包括以下步骤：
S1、通过数据采集管理模块采集读者的信息，包括注册登录信息、借阅图书信息、检索资料信息，并进行数据汇聚、数据优化和数据清洗，提取有用信息
S2、通过数据分析模块对提取的信息进行挖掘分析，结合读者的注册登录信息，计算出读者的阅读爱好和需求，并建立实时更新的读者模型库，对读者进行分类和识别，分析和总结读者的特征、类别和需求，形成特征标签；
S3、建立文献模型库，对可推荐的文献进行特征提取和分类，并在文献的特征分类和读者的特征分类之间建立对应关系，结合读者模型和文献模型，通过推荐算法算出读者感兴趣和需要的文献，自动推送到读者终端，比如移动端APP、网页，并弹出推荐确认信息框，通过点击推荐确认信息框判断为读者推荐的图书是否得到用户的确认，并判断对读者是否有用，在推荐确认信息框内可以发表的反馈信息、评论信息，推荐确认信息框可以点击，也可以直接删除、关闭。
优选的，S3步骤中的推荐算法包括基于邻域的推荐算法和基于内容的推荐算法。
优选的，基于邻域的推荐算法通过分析读者的行为，计算目标读者和其他读者之间的相似度，得到和目标相似度最高的N个读者集合，找到这N个读者借阅的而目标读者未发现的图书，然后将整个图书按照喜爱程度推荐给目标读者；基于内容的推荐算法通过读者的行为建模，分析读者以往的爱好，为其推荐内容相似的图书。
以上的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种具有人脸识别功能学校图书馆用智能借书系统，包括摄像头、扫码器、服务器以及与其相匹配的软件系统，其特征在于，所述软件系统由界面表示层、应用功能层和数据资源层组成；所述界面表示层分为管理员界面端和读者界面端；所述应用功能层包括读者信息管理模块、图书信息管理模块、数据采集管理模块、数据分析模块和智能推送模块；所述数据资源层包括读者信息库、读者模型库和文献模型库；
所述读者信息管理模块用于读者登录软件系统，首次登录系统需要进行信息注册，注册的信息包括姓名、性别、身份证号、手机号、学号、年级、专业以及面部图像，并将注册信息存储到读者信息库中；
所述图书信息管理模块用于记录图书馆内的各种文献信息，并进行分类；文献信息包括图书序号、图书名称、图书作者、出版社、出版时间、图书内容摘要、图书种类以及图书借阅状态；
所述数据采集管理模块用于对读者的借阅行为和检索资料信息进行采集统计，并进行数据汇聚、数据优化和数据清洗，提取有用信息；
所述数据分析模块用于对提取的信息进行挖掘分析，并结合读者的注册登录信息，计算出读者的阅读爱好和需求，并形成特征标签；
所述智能推送模块用于根据特征标签向读者进行关联推荐、新品推荐、个性化推荐和热门推荐。
2.根据权利要求1所述的一种具有人脸识别功能学校图书馆用智能借书系统，其特征在于，所述管理员界面端包括管理员查询服务、图书管理、读者管理、系统设置和发布信息；所述读者界面端包括图书借阅、图书归还、信息查看、图书预约、个人信息注册、丢失损坏图书赔偿、在线咨询、电子图书下载以及读者服务查询。
3.根据权利要求2所述的一种具有人脸识别功能学校图书馆用智能借书系统，其特征在于，所述读者界面端中的图书预约包括在馆图书的预约和不在馆图书的预约；预约不在馆的图书时，当所预约的图书归还到馆时，对预约的读者发出信息提醒，读者点击确定借阅后，便可完成借阅，预约在馆的图书后，其他人便不能再进行借阅，预约图书需要在约定的时间内取书，否则预约失效。
4.根据权利要求2所述的一种具有人脸识别功能学校图书馆用智能借书系统，其特征在于，所述管理员界面端中的读者管理用于对读者基本信息的管理和对借书还书记录信息的管理，预期自动催还功能，发送催还信息，避免读者忘记还书日期；所述读者界面端中的信息查看用于查看自己基本信息、借书记录、信用得分以及还书剩余时间。
5.根据权利要求2所述的一种具有人脸识别功能学校图书馆用智能借书系统，其特征在于，所述读者界面端中图书借阅分为图书自取和图书他取，所述读者界面端中图书归还分为图书自还和图书他还。
6.根据权利要求5所述的一种具有人脸识别功能学校图书馆用智能借书系统，其特征在于，所述读者界面端中图书借阅的方法包括以下步骤：在图书借阅界面下单后，选择图书自取或图书他取；
当选择图书自取时，在读者界面端显示图书所在的图书所在楼层、书架、编号，读者自己到图书馆相应的存书架旁，找到并拿取所需图书，在借书处，通过摄像头进行面部识别，或通过扫码器扫描手机二维码进行登录，再扫描图书的条形码，即可完成借书；
当选择图书他取时，在读者界面端预约取书时间，管理员帮忙取书，并放置在带有编号的取书架上，并把取书架的相应编号发送给读者，读者到达相应的位置去取图书后，在借书处，通过摄像头进行面部识别，或通过扫码器扫描手机二维码进行登录，再扫描图书的条形码，即可完成借书。
7.根据权利要求5所述的一种具有人脸识别功能学校图书馆用智能借书系统，其特征在于，所述读者界面端中图书归还的方法包括以下步骤：在图书归还界面下单后，选择图书自还或图书他还；
当选择图书自还时，在还书处，通过摄像头进行面部识别，或通过扫码器扫描手机二维码进行登录，再根据借书时图书所在的位置，到达相应楼层的存书架处，扫描图书的条形码核对后，将书放回原处，即可完成还书；
当选择图书他还时，在还书处，通过面部识别或扫描手机二维码进行登录，再扫描图书的条形码核对后，直接把书放在还书架上，即可完成还书；最终由管理员把书归类后，放回原处。
8.根据权利要求1所述的一种具有人脸识别功能学校图书馆用智能借书系统，其特征在于，所述智能推送模块的工作方式包括以下步骤：
S1、通过数据采集管理模块采集读者的信息，包括注册登录信息、借阅图书信息、检索资料信息，并进行数据汇聚、数据优化和数据清洗，提取有用信息
S2、通过数据分析模块对提取的信息进行挖掘分析，结合读者的注册登录信息，计算出读者的阅读爱好和需求，并建立实时更新的读者模型库，对读者进行分类和识别，分析和总结读者的特征、类别和需求，形成特征标签；
S3、建立文献模型库，对可推荐的文献进行特征提取和分类，并在文献的特征分类和读者的特征分类之间建立对应关系，结合读者模型和文献模型，通过推荐算法算出读者感兴趣和需要的文献，自动推送到读者终端，并弹出推荐确认信息框。
9.根据权利要求8所述的一种具有人脸识别功能学校图书馆用智能借书系统，其特征在于，所述S3步骤中的推荐算法包括基于邻域的推荐算法和基于内容的推荐算法。
10.根据权利要求9所述的一种具有人脸识别功能学校图书馆用智能借书系统，其特征在于，所述基于邻域的推荐算法通过分析读者的行为，计算目标读者和其他读者之间的相似度，得到和目标相似度最高的N个读者集合，找到这N个读者借阅的而目标读者未发现的图书，然后将整个图书按照喜爱程度推荐给目标读者；所述基于内容的推荐算法通过读者的行为建模，分析读者以往的爱好，为其推荐内容相似的图书。
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2022
- 2022-04-25 CN CN202210442147.0A patent/CN114758396A/zh active Pending
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