CN117392790A - 一种基于视觉识别的图书借还方法、系统及设备 - Google Patents

一种基于视觉识别的图书借还方法、系统及设备 Download PDF

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Abstract

本发明属于书籍管理方法领域，具体为一种基于视觉识别的图书借还方法、系统及设备。解决了现有自动设备操作复杂性和人脸识别准确性差的问题。包括：通过人脸认证，识别读者信息和显示读者相关信息；读者图书借还时，通过图书信息抓拍，捕捉图书借还信息图片并保存；以及使用光学字符识别，对图书信息识别和提取，并与图书特征向量数据库进行匹配；以及通过ACS服务通信，进行图书业务借还登记。通过人脸认证、图书信息抓拍、图书信息识别以及ACS服务，实现了快速准确的图书借还过程，并提高了图书管理的效率和便利性。

Description

一种基于视觉识别的图书借还方法、系统及设备
技术领域
本发明属于书籍管理方法领域，具体为一种基于视觉识别的图书借还方法、系统及设备。
背景技术
随着科技进步和信息化的快速发展，为了提高图书馆工作效率和服务质量，图书馆借阅和归还自助系统逐渐成为图书馆的重要组成部分。图书馆借阅和归还自助系统通过自助借还、查询图书信息、预约图书、办理读者证等功能，大大缩短了读者排队等待借还图书的时间，使图书馆变得更加高效、便捷。
现有的图书借还方法主要包括人工办理和自助设备两种方式。
人工办理：读者前往图书馆柜台，通过人工办理借还书手续。这种方式的缺点包括：1)人工操作耗时，需要读者排队等候，增加了借还书的时间成本；2)人工错误：人工操作容易出现错误，如输入错误的图书编号、借还信息记录错误等。3)人力成本：需要图书馆的工作人员进行借还书操作，增加了人力成本。
自助设备：图书馆提供自助借还设备，读者通过设备进行借还书操作。这种方式的缺点包括：1)操作复杂性：对于一些不熟悉使用自助设备的读者来说，操作可能会有一定的复杂性，需要一定的学习成本。2)RFID芯片的物理特性：自助设备的RFID识别算法可能存在一定的误识别率，特别是对于一些特殊情况(如金属材质的书封、附件存在金属材料或者液体等)的导致图书的RFID的识别准确性可能会降低。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种基于视觉识别的图书借还方法、系统及设备，通过人脸认证、图书信息抓拍、图书信息识别以及ACS服务，实现了快速准确的图书借还过程，并提高了图书管理的效率和便利性。
为实现上述目的，具体技术方案如下：
第一方面提供了一种基于视觉识别的图书借还方法，其特征在于，包括：
通过人脸认证，识别读者信息和显示读者相关信息；
其中，通过摄像头捕捉人脸图像信息；通过人脸识别算法，确认读者信息；以及
读者图书借还时，通过图书信息抓拍，捕捉图书借还信息图片并保存；以及
使用光学字符识别，对图书信息识别和提取，并与图书特征向量数据库进行匹配；
其中，通过光学字符识别对所述拍摄图书借还信息图片处理；通过光学字符识别算法，提取图书信息；并将所述图书信息与图书特征向量数据库进行匹配；以及
通过ACS服务通信，进行图书业务借还登记。
结合第一方面，在一些可能的实施方式中，所述通过人脸认证，识别读者信息和显示读者相关信息包括：
摄像头会自动捕捉读者的人脸图像；以及
通过人脸识别算法对捕捉到的人脸图像进行处理和分析；以及
系统将读者的人脸与预先存储的读者人脸特征进行比对；
其中，读者的人脸与存储的人脸特征相匹配，认证成功，系统将显示读者相关信息；
其中，读者的人脸与存储的人脸特征不匹配，认证失败，系统将提示读者重新进行人脸认证或联系工作人员进行处理。
结合第一方面，在一些可能的实施方式中，所述读者图书借还时，通过图书信息抓拍，拍摄图书借还信息图片并保存包括：
读者选择要借还的图书，并将其放置在指定位置；
摄像头会自动捕捉图书借还信息图片；
对捕捉到的图书借还信息图片进行处理和分析；
保存图书借还信息图片。
结合第一方面，在一些可能的实施方式中，所述使用光学字符识别，对图书信息识别和特征提取，并与图书特征向量数据库进行匹配包括：
使用光学字符识别，对拍摄的图书照片进行处理；以及
通过光学字符识别算法，提取图书的信息；以及
将识别到的图书信息与图书特征向量数据库进行匹配，以确保准确的图书识别结果。
结合第一方面，在一些可能的实施方式中，所述通过光学字符识别算法，提取图书的信息包括：
通过光学字符识别算法，检测并确定图书上的文字区域；以及
对文字区域字符分割；以及
对分割后的每个字符进行光学字符识别，并转换文本形式。
结合第一方面，在一些可能的实施方式中，所述通过ACS服务通信，进行图书业务借还登记的信息包括：读者的借还权限和图书的可借还状态、借还书信息、异常或违规行为的警报或报警机制。
在本方面使用时，基于视觉识别的图书借还流程通过人脸认证、图书信息抓拍、图书信息识别和ACS服务的技术内容，实现了快速准确的图书借还过程，并提高了图书管理的效率和便利性。
第二方面方面提供了一种基于视觉识别的图书借还系统，包括：
人脸认证模块：配置为：摄像头或自动拍照装置；
图书信息抓拍模块：配置为：摄像头或自动拍照装置；
红外触发模块：配置为：红外触发传感器；
图书信息识别模块：配置为：使用光学字符识别，对图书信息识别和特征提取，并与图书特征向量数据库进行匹配；
ACS服务模块：配置为：ACS服务将记录借还图书的相关信息；
显示模块：配置为语音播报及显示屏。
第三方面提供了一种基于视觉识别的图书借还装置，所述装置与一种基于视觉识别的图书借还系统通讯连接。
第四方面方面提供一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面所述方法。
与现有技术相比，本发明的有益效果至少在于：
自动化：使用摄像头和光学字符识别算法，可以实现对图书信息的自动捕捉和识别，减少了人工操作的需求，提高了效率。
实时性：通过实时的图书信息抓拍和处理，可以及时更新图书特征向量数据库，保持图书信息的准确性和及时性。
准确性：光学字符识别算法可以高精度地提取图书信息，减少了人工输入错误的可能性，提高了信息的准确性。
方便性：读者可以通过自助设备进行借还书操作，不再需要人工介入，提供了更加便捷的服务体验。
可扩展性：基于现有技术，可以进一步扩展和优化系统功能，如增加图像质量检测、多种身份认证方式等。
附图说明
图1是本申请一种基于视觉识别的图书借还方法流程示意图；
图2是本申请一种基于视觉识别的图书借还方法步骤一示意图；
图3是本申请一种基于视觉识别的图书借还方法步骤二示意图；
图4是本申请一种基于视觉识别的图书借还方法步骤三示意图；
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
以下是示例性纸电书籍一体化自动管理的方法、
如图1所示包括：
步骤一：使用人脸识别技术，通过摄像头获取读者的人脸图像，并与预先存储的读者信息进行比对，实现快速准确的人脸认证。
步骤一中：人脸认证的具体操作步骤按照以下方式进行：
读者站在借还机前，摄像头会自动捕捉读者的人脸图像。
系统通过人脸识别算法对捕捉到的人脸图像进行处理和分析。
系统将读者的人脸与预先存储的读者人脸特征进行比对。
如果读者的人脸与存储的人脸特征相匹配，认证成功，系统将显示读者相关信息，如姓名、借书记录等。
如果读者的人脸与存储的人脸特征不匹配，认证失败，系统将提示读者重新进行人脸认证或联系工作人员进行处理。
步骤二：在借还过程中，通过摄像头对图书进行拍照，获取图书的照片。这可以作为图书的标识，方便后续的图书信息识别和管理；
步骤二中：图书信息抓拍的具体操作步骤按照以下方式进行：
读者选择要借还的图书，并将其放置在指定位置。
借还机上的摄像头会自动捕捉图书的照片。
系统对捕捉到的图书照片进行处理和分析。
系统将保存图书照片，并用于后续的图书信息识别。
在实际应用中，图书信息抓拍的步骤可以根据具体的系统和需求进行调整和优化。例如，可以增加图像质量检测来确保照片清晰度，或者结合其他传感器(如条形码扫描仪)进行图书信息的获取。
步骤三：通过光学字符识别(OCR)技术，对拍摄的图书照片进行分析和处理，提取图书特征值的相关信息，例如书名、作者、ISBN，颜色，字体布局等。这可以实现自动化的图书信息识别，减少人工操作和提高准确性；
步骤三中：使用光学字符识别(OCR)算法来提取图书信息的步骤如下：
图书照片预处理：对捕捉到的图书照片进行预处理，包括图像增强、去噪等操作，以提高后续的字符识别准确率。
文字区域检测：通过OCR算法，对预处理后的图书照片进行文字区域检测，确定图书上的文字区域。
字符分割：对检测到的文字区域进行字符分割，将每个字符分离开来，以便后续的字符识别。
字符识别：对分割后的每个字符进行光学字符识别，将其转换为文本形式。OCR算法可以通过训练模型和机器学习算法来实现字符识别。
信息提取：根据图书的特点和布局，从识别到的字符中提取出需要的图书信息，如书名、作者、ISBN等。
结果匹配：将提取到的图书信息与图书特征向量数据库进行匹配，以确保准确的图书识别结果。
OCR算法的准确率受到图书照片质量、文字区域检测的精确度、字符识别模型的训练等因素的影响。因此，在实际应用中，可以根据需要进行参数调优、模型训练和数据集更新，以提高字符识别的准确率和稳定性。
步骤四：通过集成ACS服务，可以实现图书借还的自动登记和记录，包括借书时间、归还时间等信息的记录和管理。这可以提高图书借还的效率和准确性。
步骤四中：ACS(Access Control System，访问控制系统)服务的具体操作步骤按照以下方式进行：
读者进行人脸认证或其他身份认证方式，系统验证读者的身份。
读者选择要进行的操作，如借书、还书等。
系统根据读者的选择，检查读者的借还权限和图书的可借还状态。
如果读者有借书权限且图书可借，则系统记录借书信息，包括借书时间、图书信息等。
如果读者有还书权限且图书可还，则系统记录还书信息，包括还书时间、图书信息等。
系统更新读者的借书记录和图书的可借还状态。
如果读者的操作有异常或违规行为，系统可以触发相应的警报或报警机制。
在操作完成后，系统可以显示相关的提示信息，如借还成功、还书逾期等。
ACS服务的具体操作步骤可以根据具体的系统和需求进行调整和优化。例如，可以添加额外的验证步骤、记录日志、生成报表等功能，以提高系统的安全性和管理效率。
以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。
本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
还需要指出的是，在本申请的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此发明的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于视觉识别的图书借还方法，其特征在于，包括：
通过人脸认证，识别读者信息和显示读者相关信息；
其中，通过摄像头捕捉人脸图像信息；通过人脸识别算法，确认读者信息；以及
读者图书借还时，通过图书信息抓拍，捕捉图书借还信息图片并保存；以及
使用光学字符识别，对图书信息识别和提取，并与图书特征向量数据库进行匹配；
其中，通过光学字符识别对所述拍摄图书借还信息图片处理；通过光学字符识别算法，提取图书信息；并将所述图书信息与图书特征向量数据库进行匹配；以及
通过ACS服务通信，进行图书业务借还登记；
其中，所述通过ACS服务通信，进行图书业务借还登记的信息包括：读者的借还权限和图书的可借还状态、借还书信息、异常或违规行为的警报或报警机制。
2.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别的图书借还方法，其特征在于，所述通过人脸认证，识别读者信息和显示读者相关信息包括：
摄像头会自动捕捉读者的人脸图像；以及
通过人脸识别算法对捕捉到的人脸图像进行处理和分析；以及
系统将读者的人脸与预先存储的读者人脸特征进行比对；
其中，读者的人脸与存储的人脸特征相匹配，认证成功，系统将显示读者相关信息；
其中，读者的人脸与存储的人脸特征不匹配，认证失败，系统将提示读者重新进行人脸认证或联系工作人员进行处理。
3.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别的图书借还方法，其特征在于，所述读者图书借还时，通过图书信息抓拍，拍摄图书借还信息图片并保存包括：
读者选择要借还的图书，并将其放置在指定位置；
摄像头会自动捕捉图书借还信息图片；
对捕捉到的图书借还信息图片进行处理和分析；
保存图书借还信息图片。
4.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别的图书借还方法，其特征在于，所述使用光学字符识别，对图书信息识别和提取，并与图书特征向量数据库进行匹配包括：
使用光学字符识别，对拍摄的图书照片进行处理；以及
通过光学字符识别算法，提取图书的信息；以及
将识别到的图书信息与图书特征向量数据库进行匹配，以确保准确的图书识别结果。
5.根据权利要求4所述的一种基于视觉识别的图书借还方法，其特征在于，所述通过光学字符识别算法，提取图书的信息包括：
通过光学字符识别算法，检测并确定图书上的文字区域；以及
对文字区域字符分割；以及
对分割后的每个字符进行光学字符识别，并转换文本形式。
6.一种基于视觉识别的图书借还系统，其特征在于，包括：
人脸认证模块：配置为：摄像头或自动拍照装置；
图书信息抓拍模块：配置为：摄像头或自动拍照装置；
红外触发模块：配置为：红外触发传感器，安装于设置于书架每层；
图书信息识别模块：配置为：使用光学字符识别，对图书信息识别和提取，并与图书特征向量数据库进行匹配；
ACS服务模块：配置为：ACS服务将记录借还图书的相关信息；
显示模块：配置为语音播报及显示屏。
7.一种基于视觉识别的图书借还装置，其特征在于，
所述装置与权利要求6所述的一种基于视觉识别的图书借还系统通讯连接。
8.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5任一项所述方法。
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