技术领域
[0001] 本发明涉及图书管理技术领域，特别涉及一种双还书口的自助还书装置。
相关背景技术
[0002] 随着智能化设备的发展，自助还书设备代替了传统的人工还书办法，极大的节省了人力，给读者还书带来便利，提高了读者还书效率。
[0003] 但是目前图书馆的自助还书设备，采用单还书口单书箱的设计，不仅使得自助还书设备容量较小，并且在设备内部的书箱存放书籍已满时，并不具备提示功能，导致读者还书等待时间较长，同时存在读者误操作导致设备损坏的问题，使得读者还书体验感较差。
[0004] 因此，提出一种双还书口的自助还书装置。
具体实施方式
[0060] 以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0061] 本发明实施例提供了一种双还书口的自助还书装置，参考图1、图2和图3，包括：
[0062] 图书识别模块，用于识别放置于图书感应区上的待归还书籍的书籍信息，并将书籍信息向控制模块传输；
[0063] 控制模块，用于将书籍信息通过人机交互模块向读者显示；
[0064] 人机交互模块，还用于接收读者基于书籍信息输入的还书指令，并将还书指令向控制模块传输；
[0065] 自助还书模块，包括第一书箱1、第二书箱2、第一检测单元3、第二检测单元4、第一还书口5、第二还书口6、第一传送机构7和第二传送机构8；第一检测单元3，用于检测第一书箱1内书籍的存放量，将获取的第一书箱存放量数据向控制模块传输；第二检测单元4，用于检测第二书箱2内书籍的存放量，将获取的第二书箱存放量数据向控制模块传输；
[0066] 控制模块，用于在接收到人机交互模块传输的还书指令后，通过身份识别模块对读者的身份进行验证，验证通过后根据第一检测单元3获取的第一书箱存放量数据、第二检测单元4获取的第二书箱存放量数据，控制自助还书模块的第一还书口5、第一传送机构7或者第二还书口6、第二传送机构8开启工作，并通过人机交互模块向读者传输还书操作提示信息。
[0067] 上述双还书口的自助还书装置的工作原理在于：读者基于上述装置进行还书操作时，将待归还书籍放置于图书感应区上，图书识别模块获取待归还书籍的书籍信息向控制模块传输，控制模块将书籍信息通过人机交互模块向读者显示，读者核对书籍信息无误后，通过人机交互模块向控制模块传输还书指令，控制模块接收到还书指令后，通过身份识别模块对读者的身份进行验证，在对读者的身份验证通过后基于自助还书模块进行还书操作；
[0068] 控制模块根据第一检测单元3获取的第一书箱存放量数据、第二检测单元4获取的第二书箱存放量数据，判断第一书箱1、第二书箱2内书籍是否存满，当判断第一书箱1、第二书箱2均未存满时，控制第一还书口5开启、第一传送机构7运转，通过人机交互模块向读者传输“请从第一还书口还书”还书操作提示信息，待读者从第一还书口5放入待归还书籍后，通过第一传送机构7将待归还书籍放入到第一书箱1内，完成还书操作；
[0069] 当判断第一书箱1未存满且第二书箱2存满时，控制第一还书口5开启、第一传送机构7运转，通过人机交互模块向读者传输“请从第一还书口还书”还书操作提示信息，待读者从第一还书口5放入待归还书籍后，通过第一传送机构7将待归还书籍放入到第一书箱1内，完成还书操作；
[0070] 当判断第一书箱1存满且第二书箱2均未存满时，控制第二还书口6开启、第二传送机构8运转，通过人机交互模块向读者传输“请从第二还书口还书”还书操作提示信息，待读者从第二还书口6放入待归还书籍后，通过第二传送机构8将待归还书籍放入到第二书箱2内，完成还书操作；
[0071] 当判断第一书箱1、第二书箱2均存满时，通过人机交互模块向读者传输“此设备书箱已满，禁止还书”还书操作提示信息。
[0072] 上述双还书口的自助还书装置的有益效果在于：通过图书识别模块实现了对放置于图书感应区上的待归还书籍的书籍信息的获取，并通过控制模块、人机交互模块向读者显示进行核实；在读者核实无误后，身份验证模块对读者的身份进行验证，保证待归还书籍的借阅归还为同一读者，验证通过后基于控制模块和自助还书模块进行自助还书操作；自助还书模块中的第一检测单元实现了对第一书箱存放量数据获取，第二检测单元实现了对第二书箱存放量数据的获取，控制模块根据第一书箱存放量数据和第二书箱存放量数据，实现了对第一书箱、第二书箱是否已存满书籍的检测，并且根据检测结果控制自助还书模块中相应的还书口、传送机构开启工作，通过人机交互模块向读者传输还书操作提示信息，以辅助读者完成还书操作；与传统技术相比，上述装置通过第一检测单元、第二检测单元实现了对第一书箱、第二书箱存放书籍的检测，解决了传统技术中无法实现对书箱内书籍无法进行存满检测的问题，并在读者进行还书操作时，通过人机交互模块向读者传输还书操作提示信息在实现装置提示功能的同时，辅助读者完成还书操作，有效地避免了读者等待较长时间，或向已存满书籍的书箱继续放入书籍，影响装置的使用；并且采用第一书箱、第二书箱扩充了装置可存储的书籍数量，采用双还书口双书箱的设计，在其中一书箱书籍存满的情况下，读者可通过另一还书口还书箱进行操作，在提高读者还书效率的同时，有效地提升了读者的还书体验。
[0073] 实施例2：
[0074] 一种双还书口的自助还书装置，图书识别模块，包括：
[0075] RFID标签内嵌入于待归还书籍中；
[0076] 标签识别单元，用于通过图书感应区向待归还书籍内的RFID标签发射射频信号，并接收RFID标签返回的书籍标签信息；
[0077] 书籍标签数据库，用于根据书籍标签信息与书籍标签数据库中的标签记录信息进行匹配搜索，获取与书籍标签信息相匹配的标签记录信息，标签记录信息链接有相应的书籍信息，并将书籍信息向控制模块传输。
[0078] 以上实施例中，标签识别单元向内嵌入于待归还书籍中的RFID标签发射射频信号，并接收返回的书籍标签信息，书籍标签数据库根据书籍标签信息与书籍标签数据库中的标签记录信息进行匹配搜索，获取与书籍标签信息相匹配的标签记录信息，标签记录信息链接有相应的书籍信息。
[0079] 以上技术的有益效果在于：通过标签识别单元和内嵌入于待归还书籍中的RFID标签，实现了对书籍标签信息的获取；并通过书籍标签数据库根据书籍标签信息与书籍标签数据库中的标签记录信息进行匹配，获取相链接的书籍信息，从而实现了图书识别模块对放置于图书感应区上待归还书籍的书籍信息的获取。
[0080] 实施例3：
[0081] 一种双还书口的自助还书装置，第一检测单元，包括：若干个传感器子单元；
[0082] 若干传感器子单元，获取检测数据X＝(x1,x2,…,xn)，检测数据中共包含有n个检测数据组，并对检测数据进行归一化化处理，获取归一检测数据S＝(s1,s2,…,sn)；
[0083]
[0084] 其中，xi为检测数据中第i时刻的检测数据组，min(xi)为第i时刻的检测数据组中的最小值，max(xi)为第i时刻的检测数据组中的最大值，si为第i时刻归一检测数据组；
[0085] 计算归一检测数据的标准差σ；
[0086]
[0087] 计算归一检测数据组si的相关系数Ci；
[0088]
[0089] 其中，sj为第j时刻的归一检测数据组，cov(si,sj)表示si与sj的协方差，Dsi为第i时刻归一检测数据组si的方差，Dsj为第j时刻归一检测数据组sj的方差；
[0090] 计算归一检测数据组si的信息量Ii；
[0091] Ii＝σ×Ci
[0092] 对归一检测数据组si分配相应的权重βi；
[0093]
[0094] 根据归一检测数据组si和权重βi，对归一检测数据S进行数据融合，获取第一书箱存放量数据。
[0095] 以上实施例中，通过第一检测单元中的若干个传感器子单元，获取第一书箱内的检测数据，并对检测数据进行归一化处理，获取归一检测数据；计算归一检测数据的标准差和其中每一归一检测数据组的相关系数，根据归一检测数据的标准差和归一检测数据组的相关系数，计算归一检测数据组的信息量，并分配相应的权重，根据归一检测数据组和权重，对归一检测数据进行数据融合，获取第一书箱存放量数据。
[0096] 以上技术的有益效果在于：第一检测单元通过若干个传感器单元，实现了对第一书箱内书籍容量的检测，并对获取到的检测数据归一化处理，将检测数据组转化到相同量纲下，根据归一检测数据的标准差和相关系数，计算归一检测数据组的信息量，并分配相应的权重进行数据融合，从而实现了对多传感器检测数据的融合，获取对第一书箱存放量数据。
[0097] 在一个实施例中，第一检测单元和第二检测单元采用相同的数据处理方法，获取第二书箱存放量数据。
[0098] 实施例4：
[0099] 一种双还书口的自助还书装置，身份识别模块，包括：人脸识别单元；
[0100] 人脸识别单元，包括：
[0101] 图像采集子单元，用于通过预置的摄像头采集读者的人脸图像，并将人脸图像向图像处理子单元传输；
[0102] 图像处理子单元，用于对人脸图像进行灰度处理，生成灰度人脸图像；
[0103] 特征提取子单元，用于提取灰度人脸图像中的特征向量；
[0104] 人脸识别子单元，用于将特征向量输入到人脸识别模型中，与人脸特征数据库中的人脸特征向量进行相似度匹配，当获取到满足相似度阈值的人脸特征向量时，对读者身份验证通过。
[0105] 以上实施例中，图像采集子单元通过预置的摄像头采集读者的人脸图像，并通过图像处理子单元对人脸图像进行灰度处理，特征提取子单元提取灰度人脸图像中的特征向量，人脸识别子单元将特征向量输入到人脸识别模型中，与人脸特征数据库中的人脸特征向量进行相似度匹配，当人脸识别模型获取到满足相似度阈值的人脸特征向量时，则对读者身份验证通过。
[0106] 以上实施例中，通过图像采集子单元实现了对读者人脸图像的采集，并通过图像处理子单元对人脸图像进行灰度处理，特征提取子单元提取特征向量，人脸识别子单元将特征向量输入到人脸识别模型中，通过人脸识别模型实现了根据特征向量与人脸特征向量的相似度匹配，进一步实现了对读者人脸图像的身份验证，当模型获取到满足相似度阈值的人脸特征向量时，则对读者身份验证通过，进而实现了人脸识别单元对读者的身份验证功能。
[0107] 实施例5：
[0108] 一种双还书口的自助还书装置，身份验证模块，还包括：
[0109] 身份识别模块，用于在通过人脸识别单元对读者的身份验证失败后，通过人机交互模块向读者传输其他身份验证提示信息；
[0110] 指纹识别单元，用于识别读者录入的指纹信息进行身份验证；
[0111] IC卡识别单元，用于对读者放置于IC卡感应区上的IC卡进行身份验证；
[0112] 当指纹识别单元或IC卡识别单元中任一方式对读者的身份验证通过后，向控制模块传输读者身份验证通过指令。
[0113] 以上实施例中，在人脸识别单元对读者的身份验证失败后，通过人机交互模块向读者传输其他身份验证提示信息，读者可通过指纹识别单元对读者录入的指纹信息进行身份验证，或对读者放置于IC卡感应区上的IC卡进行身份验证，当上述任一方式对读者的身份验证通过后，向控制模块传输读者身份验证通过指令。
[0114] 以上技术的有益效果在于：在人脸识别单元对读者的身份验证失败后，通过指纹识别单元或IC卡识别单元对读者的身份进行认证，实现了装置的多种身份认证功能。
[0115] 实施例6：
[0116] 一种双还书口的自助还书装置，包括：无线通信模块；
[0117] 控制模块，用于对第一检测单元传输的第一书箱存放量数据、第二检测单元传输的第二书箱存放量数据进行分析，当第一书籍存储量数据或第二书籍存储量数据达到存满数据阈值时，通过无线通信模块向图书管理员处的电子设备传输书箱存满指令，以提醒图书管理员及时更换第一书箱或第二书箱。
[0118] 以上实施例中，控制模块在检测到第一书籍存储量数据或第二书籍存储量数据达到存满数据阈值时通过无线通信模块向图书管理员处的电子设备传输书箱存满指令。
[0119] 以上技术的有益效果在于：通过控制模块实现了对第一书籍存储量数据、第二书籍存储量数据是否达到存满数据阈值的检测，并在达到存满数据阈值时，通过无线通信模块向图书管理员处的电子设备传输书箱存满指令，提醒图书管理员及时更换第一书箱或第二书箱，以保证装置的自助还书功能。
[0120] 实施例7：
[0121] 一种双还书口的自助还书装置，自助还书模块，还包括第一书门机械锁和第二书门机械锁；
[0122] 第一书门机械锁，用于在第一检测单元检测到第一书箱存放量数据达到存满数据阈值时，对第一还书口关闭；
[0123] 第二书门机械锁，用于在第二检测单元检测到第二书箱存放量数据达到存满数据阈值时，对第二还书口关闭。
[0124] 以上实施例中，第一书门机械锁在第一检测单元检测到第一书箱存放量数据达到存满数据阈值时，对第一还书口关闭；第二书门机械锁在第二检测单元检测到第二书箱存放量数据达到存满数据阈值时对第二还书口关闭。
[0125] 以上技术的有益效果在于：通过第一书门机械锁和第二书门机械锁，实现了对书籍已存满的书箱对应的还书口的关闭，避免了读者向书籍已存满的书箱继续放入书籍，造成装置故障。
[0126] 实施例8：
[0127] 一种双还书口的自助还书装置，自助还书模块，还包括第一图像识别单元和第二图像识别单元；
[0128] 第一图像识别单元，用于采集读者从第一还书口放入到第一传送机构上待归还书籍的第一待归还书籍图像，并将第一待归还书籍图像向控制模块传输；第二图像识别单元，用于采集读者从第二还书口放入到第二传送机构上待归还书籍的第二待归还书籍图像，并将第二待归还书籍图像向控制模块传输；
[0129] 控制模块，用于对第一待归还书籍图像或第二待归还书籍图像进行文字识别，获取第一待归还书籍图像或第二待归还书籍图像对应的待归还书籍信息；将待归还书籍信息与图书识别模块获取的书籍信息进行比对，当比对一致时，控制第一传送机构或第二传送机构正向运转，将第一传送机构或第二传送机构上的待归还书籍放入第一书箱或第二书箱，并通过人机交互模块向读者传输还书完成信息；当比对不一致时，控制第一传送机构或第二传送机构反向运转，将第一传送机构或第二传送机构上的待归还书籍从第一还书口或二还书口退回，并通过人机交互模块向读者传输还书失败信息。
[0130] 以上实施例中，第一图像识别单元对读者从第一还书口放入到第一传送机构上的待归还书籍进行图像采集，获取第一待归还书籍图像；第二图像识别单元对读者从第二还书口放入到第二传送机构上的待归还书籍进行图像采集，获取第二待归还书籍图像。
[0131] 以上实施例中，控制模块对第一待归还书籍图像或第二待归还书籍图像进行文字识别，获取对应的待归还书籍信息；将待归还书籍信息与图书识别模块获取的书籍信息进行比对，当比对一致时，则判断读者放入的书籍与图书识别模块识别的书籍为同一本书籍，控制第一传送机构或第二传送机构正向运转，将第一传送机构或第二传送机构上的待归还书籍放入第一书箱或第二书箱，完成装置的自动还书操作，并通过人机交互模块向读者传输还书完成信息，提醒读者还书操作完成。
[0132] 以上实施例中，当待归还书籍信息与书籍信息比对不一致时，则判断读者放入的书籍与图书识别模块识别的书籍不是同一本书籍，控制第一传送机构或第二传送机构反向运转，将第一传送机构或第二传送机构上的待归还书籍从第一还书口或二还书口退回，并通过人机交互模块向读者传输还书失败信息，提醒读者还书操作失败。
[0133] 以上技术的有益效果在于：通过第一图像识别单元和第二图像识别单元，实现了对读者从第一还书口放入到第一传送机构上、从第二还书口放入到第二传送机构上的待归还书籍的图像采集，并通过控制模块将待归还书籍信息与书籍信息进行比对，实现了对读者放入的书籍与图书识别模块识别的书籍的一致性检测，并且在检测到不一致时，通过第一传送机构或第二传送机构将待归还书籍从第一还书口或二还书口退回，避免了因读者操作失误导致书籍归还错误，并且在操作完成后，通过人机交互模块向读者传输还书完成信息或还书失败信息，提醒读者的还书情况，方便用户的操作。
[0134] 实施例9：
[0135] 一种双还书口的自助还书装置，控制模块，包括文字识别单元；
[0136] 文字识别单元，包括：
[0137] 图像预处理子单元，用于对第一待归还书籍图像或第二待归还书籍图像进行版面分析，检测第一待归还书籍图像或第二待归还书籍图像的文字区域，并检测文字区域中的文字方向，进行旋转变换操作，使文字区域中的文字方向水平或垂直；
[0138] 文本分割子单元，用于基于动态规划算法对文字区域进行非等间隔划分，生成若干字符块；
[0139] 文本识别子单元，用于提取字符块的特征向量与字典库中的字符特征向量进行匹配，获取字符块对应的文本信息；
[0140] 文本生成子单元，用于根据字符块对应的文本信息，进行文本增强处理，生成待归还书籍信息。
[0141] 以上实施例中，通过图像预处理子单元于对第一待归还书籍图像或第二待归还书籍图像进行版面分析，获取图像中的文字区域，并对文字区域中的文字方向进行旋转变换操作，使文字区域中的文字方向水平或垂直，通过文本分割子单元基于动态规划算法对文字区域进行非等间隔划分，生成若干字符块；文本识别子单元通过提取字符块的特征向量与字典库中的字符特征向量进行匹配，获取字符块对应的文本信息，文本生成子单元对文本信息，进行文本增强处理，生成待归还书籍信息。
[0142] 以上技术的有益效果在于：通过图像预处理子单元，实现了对第一待归还书籍图像或第二待归还书籍图像中文字区域的识别，并调整文字方向，方便后续单元对文字的识别处理，文本分割子单元基于动态规划算法对文字区域划分，生成若干字符块，提高了文本识别的效率，并且通过文本识别子单元分别进行特征向量的提取和匹配，获取字符块对应的文本信息，文本生成子单元对文本信息，进行文本增强处理，从而实现了对待归还书籍信息的获取。
[0143] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
