CN116501942A - 一种基于中台架构的图书馆智能管理系统 - Google Patents

一种基于中台架构的图书馆智能管理系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及图书馆管理，具体涉及一种基于中台架构的图书馆智能管理系统，服务层包括与用户进行交互的用户交互模块，以及用于获取图书图像的图书图像获取模块，数据层包括图书管理数据库；应用层包括用于根据图书相关信息生成与各图书唯一对应电子标签的电子标签生成模块，用于将生成电子标签的图书编入图书管理数据库的图书编目入库模块，用于根据图书图像判断图书类别的图书类别判断模块，用于根据图书图像获取图书封面文字特征的图书封面文字特征获取模块，用于根据图书封面文字特征获取图书封面特征向量的图书封面特征向量获取模块；本发明提供的技术方案能够有效克服不能在体量庞大的图书馆中通过各种方式快速检索到目标图书的缺陷。

Description

一种基于中台架构的图书馆智能管理系统
技术领域
本发明涉及图书馆管理，具体涉及一种基于中台架构的图书馆智能管理系统。
背景技术
计算机和计算机管理系统已经成为图书馆中图书管理的主要设备和系统。虽然，目前很多大型图书馆已经有一套较为完善的管理系统，但是随着图书馆的规模不断扩大，图书存有量也相应大幅上升，有关图书的各种信息成倍增加。
面对如此庞大的图书信息，现有的图书馆管理系统多为PHP垂直管理系统，数据库多采用mysql，系统整体较为封闭，如何在体量庞大的图书馆中通过各种方式快速检索到目标图书成为当前亟待解决的问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种基于中台架构的图书馆智能管理系统，能够有效克服现有技术所存在的不能在体量庞大的图书馆中通过各种方式快速检索到目标图书的缺陷。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种基于中台架构的图书馆智能管理系统，包括服务层、应用层和数据层，所述服务层包括与用户进行交互的用户交互模块，以及用于获取图书图像的图书图像获取模块，所述数据层包括图书管理数据库；
所述应用层包括用于根据图书相关信息生成与各图书唯一对应电子标签的电子标签生成模块，用于将生成电子标签的图书编入图书管理数据库的图书编目入库模块，用于根据图书图像判断图书类别的图书类别判断模块，用于根据图书图像获取图书封面文字特征的图书封面文字特征获取模块，用于根据图书封面文字特征获取图书封面特征向量的图书封面特征向量获取模块，用于根据图书封面特征向量在图书管理数据库中进行检索的图书检索结果确认模块，用于对用户交互模块接收借书请求进行反馈的借书操作执行模块，以及用于对用户交互模块接收还书请求进行反馈的还书操作执行模块。
优选地，所述图书图像获取模块获取图书图像，包括：
图书图像获取模块获取图书封面图像，并对图书封面图像进行灰度化处理，得到图书封面灰度图像。
优选地，所述电子标签生成模块根据图书相关信息生成与各图书唯一对应电子标签，包括：
电子标签生成模块从图书封面灰度图像中获取图书相关信息，并按照预设编码规则对图书相关信息进行编码，得到编码数据，将编码数据写入RFID标签。
优选地，所述借书操作执行模块对用户交互模块接收借书请求进行反馈，包括：
借书操作执行模块对借书请求进行解析，获取待借图书相关信息或待借图书封面图像；
根据RFID标签识别结果判断待借图书相关信息对应的待借图书当前是否存在，或根据图书检索结果确认模块的图书检索结果判断待借图书封面图像对应的待借图书当前是否存在，若待借图书当前存在，则通过用户交互模块向用户反馈待借图书的当前位置。
优选地，所述还书操作执行模块对用户交互模块接收还书请求进行反馈，包括：
还书操作执行模块对借书请求进行解析，获取待还图书相关信息或待还图书封面图像；
根据RFID标签识别结果判断待还图书相关信息对应的待还图书当前是否存在，或根据图书检索结果确认模块的图书检索结果判断待还图书封面图像对应的待还图书当前是否存在，若待还图书当前不存在，则通过用户交互模块向用户反馈待还图书的还书位置。
优选地，所述图书类别判断模块根据图书图像判断图书类别，包括：
图书类别判断模块对图书封面图像进行OCR识别，得到预设个数的词语或句子；
将词语或句子拼接起来构成图书封面图像对应的语义向量，并将语义向量输入全连接网络，得到图书类别。
优选地，所述图书封面文字特征获取模块根据图书图像获取图书封面文字特征，包括：
获取图书封面灰度图像中各像素点在X、Y方向上的卷积，并计算图书封面图像各像素点的梯度幅值和梯度方向；
根据各像素点的梯度幅值得到梯度幅值图，根据各像素点的梯度方向得到梯度方向图；
获取图书封面图像的文本位置图，根据文本位置图、梯度幅值图和梯度方向图得到图书封面图像的文字梯度幅值图和文字梯度方向图。
优选地，所述获取图书封面图像的文本位置图，包括：
对图书封面灰度图像进行归一化处理，并将归一化后的图书封面灰度图像输入语义提取网络，得到图书封面图像的文本位置概率图；
对图书封面图像的文本位置概率图进行argmax操作，得到图书封面图像的文本位置图。
优选地，所述图书封面特征向量获取模块根据图书封面文字特征获取图书封面特征向量，包括：
图书封面特征向量获取模块将图书封面图像的文字梯度幅值图和文字梯度方向图输入图书类别对应的度量学习网络，得到图书封面特征向量。
优选地，所述图书检索结果确认模块根据图书封面特征向量在图书管理数据库中进行检索，包括：
图书检索结果确认模块对图书封面特征向量进行归一化处理，并对归一化后的图书封面特征向量进行降维处理，得到图书封面图像的低维向量；
根据图书封面图像的低维向量得到图书封面图像的低维投影点，并在图书管理数据库中进行低维投影点匹配。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明所提供的一种基于中台架构的图书馆智能管理系统，具有以下有益效果：
1)图书图像获取模块获取图书封面图像，并对图书封面图像进行灰度化处理，得到图书封面灰度图像，电子标签生成模块从图书封面灰度图像中获取图书相关信息，并按照预设编码规则对图书相关信息进行编码，得到编码数据，将编码数据写入RFID标签，图书编目入库模块将生成电子标签的图书编入图书管理数据库，从而能够通过“电子标签+图书信息”的方式实现对图书的有效管理，并且能够通过“图书信息”实现对目标图书的快速检索；
2)图书类别判断模块根据图书图像判断图书类别，图书封面文字特征获取模块根据图书图像获取图书封面文字特征，图书封面特征向量获取模块根据图书封面文字特征获取图书封面特征向量，图书检索结果确认模块根据图书封面特征向量在图书管理数据库中进行检索，从而能够通过“图书图像”实现对目标图书的快速检索，有效扩展了图书检索的方式，并且提高了图书检索的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的系统架构示意图；
图2为本发明中通过图书图像进行图书检索的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种基于中台架构的图书馆智能管理系统，如图1和图2所示，包括服务层、应用层和数据层，服务层包括与用户进行交互的用户交互模块，以及用于获取图书图像的图书图像获取模块，数据层包括图书管理数据库；
应用层包括用于根据图书相关信息生成与各图书唯一对应电子标签的电子标签生成模块，用于将生成电子标签的图书编入图书管理数据库的图书编目入库模块，用于根据图书图像判断图书类别的图书类别判断模块，用于根据图书图像获取图书封面文字特征的图书封面文字特征获取模块，用于根据图书封面文字特征获取图书封面特征向量的图书封面特征向量获取模块，用于根据图书封面特征向量在图书管理数据库中进行检索的图书检索结果确认模块，用于对用户交互模块接收借书请求进行反馈的借书操作执行模块，以及用于对用户交互模块接收还书请求进行反馈的还书操作执行模块。
本申请技术方案中，借书操作执行模块对用户交互模块接收借书请求进行反馈，包括：
借书操作执行模块对借书请求进行解析，获取待借图书相关信息或待借图书封面图像；
根据RFID标签识别结果判断待借图书相关信息对应的待借图书当前是否存在，或根据图书检索结果确认模块的图书检索结果判断待借图书封面图像对应的待借图书当前是否存在，若待借图书当前存在，则通过用户交互模块向用户反馈待借图书的当前位置。
本申请技术方案中，还书操作执行模块对用户交互模块接收还书请求进行反馈，包括：
还书操作执行模块对借书请求进行解析，获取待还图书相关信息或待还图书封面图像；
根据RFID标签识别结果判断待还图书相关信息对应的待还图书当前是否存在，或根据图书检索结果确认模块的图书检索结果判断待还图书封面图像对应的待还图书当前是否存在，若待还图书当前不存在，则通过用户交互模块向用户反馈待还图书的还书位置。
①图书图像获取模块获取图书图像，包括：
图书图像获取模块获取图书封面图像，并对图书封面图像进行灰度化处理，得到图书封面灰度图像。
②电子标签生成模块根据图书相关信息生成与各图书唯一对应电子标签，包括：
电子标签生成模块从图书封面灰度图像中获取图书相关信息，并按照预设编码规则对图书相关信息进行编码，得到编码数据，将编码数据写入RFID标签。
上述技术方案，图书图像获取模块获取图书封面图像，并对图书封面图像进行灰度化处理，得到图书封面灰度图像，电子标签生成模块从图书封面灰度图像中获取图书相关信息，并按照预设编码规则对图书相关信息进行编码，得到编码数据，将编码数据写入RFID标签，图书编目入库模块将生成电子标签的图书编入图书管理数据库，从而能够通过“电子标签+图书信息”的方式实现对图书的有效管理，并且能够通过“图书信息”实现对目标图书的快速检索。
①图书类别判断模块根据图书图像判断图书类别，包括：
图书类别判断模块对图书封面图像进行OCR识别，得到预设个数的词语或句子；
将词语或句子拼接起来构成图书封面图像对应的语义向量，并将语义向量输入全连接网络，得到图书类别。
②图书封面文字特征获取模块根据图书图像获取图书封面文字特征，包括：
获取图书封面灰度图像中各像素点在X、Y方向上的卷积，并计算图书封面图像各像素点的梯度幅值和梯度方向；
根据各像素点的梯度幅值得到梯度幅值图，根据各像素点的梯度方向得到梯度方向图；
获取图书封面图像的文本位置图，根据文本位置图、梯度幅值图和梯度方向图得到图书封面图像的文字梯度幅值图和文字梯度方向图。
其中，获取图书封面图像的文本位置图，包括：
对图书封面灰度图像进行归一化处理，并将归一化后的图书封面灰度图像输入语义提取网络，得到图书封面图像的文本位置概率图；
对图书封面图像的文本位置概率图进行argmax操作，得到图书封面图像的文本位置图。
③图书封面特征向量获取模块根据图书封面文字特征获取图书封面特征向量，包括：
图书封面特征向量获取模块将图书封面图像的文字梯度幅值图和文字梯度方向图输入图书类别对应的度量学习网络，得到图书封面特征向量。
④图书检索结果确认模块根据图书封面特征向量在图书管理数据库中进行检索，包括：
图书检索结果确认模块对图书封面特征向量进行归一化处理，并对归一化后的图书封面特征向量进行降维处理，得到图书封面图像的低维向量；
根据图书封面图像的低维向量得到图书封面图像的低维投影点，并在图书管理数据库中进行低维投影点匹配。
上述技术方案，图书类别判断模块根据图书图像判断图书类别，图书封面文字特征获取模块根据图书图像获取图书封面文字特征，图书封面特征向量获取模块根据图书封面文字特征获取图书封面特征向量，图书检索结果确认模块根据图书封面特征向量在图书管理数据库中进行检索，从而能够通过“图书图像”实现对目标图书的快速检索，有效扩展了图书检索的方式，并且提高了图书检索的效率。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于中台架构的图书馆智能管理系统，其特征在于：包括服务层、应用层和数据层，所述服务层包括与用户进行交互的用户交互模块，以及用于获取图书图像的图书图像获取模块，所述数据层包括图书管理数据库；
所述应用层包括用于根据图书相关信息生成与各图书唯一对应电子标签的电子标签生成模块，用于将生成电子标签的图书编入图书管理数据库的图书编目入库模块，用于根据图书图像判断图书类别的图书类别判断模块，用于根据图书图像获取图书封面文字特征的图书封面文字特征获取模块，用于根据图书封面文字特征获取图书封面特征向量的图书封面特征向量获取模块，用于根据图书封面特征向量在图书管理数据库中进行检索的图书检索结果确认模块，用于对用户交互模块接收借书请求进行反馈的借书操作执行模块，以及用于对用户交互模块接收还书请求进行反馈的还书操作执行模块。
2.根据权利要求1所述的基于中台架构的图书馆智能管理系统，其特征在于：所述图书图像获取模块获取图书图像，包括：
图书图像获取模块获取图书封面图像，并对图书封面图像进行灰度化处理，得到图书封面灰度图像。
3.根据权利要求2所述的基于中台架构的图书馆智能管理系统，其特征在于：所述电子标签生成模块根据图书相关信息生成与各图书唯一对应电子标签，包括：
电子标签生成模块从图书封面灰度图像中获取图书相关信息，并按照预设编码规则对图书相关信息进行编码，得到编码数据，将编码数据写入RFID标签。
4.根据权利要求3所述的基于中台架构的图书馆智能管理系统，其特征在于：所述借书操作执行模块对用户交互模块接收借书请求进行反馈，包括：
借书操作执行模块对借书请求进行解析，获取待借图书相关信息或待借图书封面图像；
根据RFID标签识别结果判断待借图书相关信息对应的待借图书当前是否存在，或根据图书检索结果确认模块的图书检索结果判断待借图书封面图像对应的待借图书当前是否存在，若待借图书当前存在，则通过用户交互模块向用户反馈待借图书的当前位置。
5.根据权利要求3所述的基于中台架构的图书馆智能管理系统，其特征在于：所述还书操作执行模块对用户交互模块接收还书请求进行反馈，包括：
还书操作执行模块对借书请求进行解析，获取待还图书相关信息或待还图书封面图像；
根据RFID标签识别结果判断待还图书相关信息对应的待还图书当前是否存在，或根据图书检索结果确认模块的图书检索结果判断待还图书封面图像对应的待还图书当前是否存在，若待还图书当前不存在，则通过用户交互模块向用户反馈待还图书的还书位置。
6.根据权利要求4或5所述的基于中台架构的图书馆智能管理系统，其特征在于：所述图书类别判断模块根据图书图像判断图书类别，包括：
图书类别判断模块对图书封面图像进行OCR识别，得到预设个数的词语或句子；
将词语或句子拼接起来构成图书封面图像对应的语义向量，并将语义向量输入全连接网络，得到图书类别。
7.根据权利要求6所述的基于中台架构的图书馆智能管理系统，其特征在于：所述图书封面文字特征获取模块根据图书图像获取图书封面文字特征，包括：
获取图书封面灰度图像中各像素点在X、Y方向上的卷积，并计算图书封面图像各像素点的梯度幅值和梯度方向；
根据各像素点的梯度幅值得到梯度幅值图，根据各像素点的梯度方向得到梯度方向图；
获取图书封面图像的文本位置图，根据文本位置图、梯度幅值图和梯度方向图得到图书封面图像的文字梯度幅值图和文字梯度方向图。
8.根据权利要求7所述的基于中台架构的图书馆智能管理系统，其特征在于：所述获取图书封面图像的文本位置图，包括：
对图书封面灰度图像进行归一化处理，并将归一化后的图书封面灰度图像输入语义提取网络，得到图书封面图像的文本位置概率图；
对图书封面图像的文本位置概率图进行argmax操作，得到图书封面图像的文本位置图。
9.根据权利要求7所述的基于中台架构的图书馆智能管理系统，其特征在于：所述图书封面特征向量获取模块根据图书封面文字特征获取图书封面特征向量，包括：
图书封面特征向量获取模块将图书封面图像的文字梯度幅值图和文字梯度方向图输入图书类别对应的度量学习网络，得到图书封面特征向量。
10.根据权利要求9所述的基于中台架构的图书馆智能管理系统，其特征在于：所述图书检索结果确认模块根据图书封面特征向量在图书管理数据库中进行检索，包括：
图书检索结果确认模块对图书封面特征向量进行归一化处理，并对归一化后的图书封面特征向量进行降维处理，得到图书封面图像的低维向量；
根据图书封面图像的低维向量得到图书封面图像的低维投影点，并在图书管理数据库中进行低维投影点匹配。
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