随着科技变革的潮流涌现,人们对服务机器人的需求愈发强烈,其产业发展方兴未艾,语音交互和人脸识别是服务机器人的基本功能。在服务机器人的工作场景中,机器人自身的技术瓶颈和环境中的不确定因素会影响用户的交互体验。在语音交互中,部分服务机器人由于技术缺陷,识别结果存在较大误差;而即使识别正确,由于匹配策略欠缺,给出的答案相去甚远;在人脸识别中,部分服务机器人对光照变化和随机噪声非常敏感,识别结果极易受到干扰;同时某些人脸识别算法存在缺陷,在多人脸存在和人脸姿态变换的情况下准确率较低。针对服务机器人中语音交互和人脸识别存在的问题,本文结合当前模式识别等最新的研究成果,借助语音识别技术实现了用户提问语音的文本识别,依据TF-IDF算法提取问题中的核心关键词,并给出针对性合理答案;利用HOG特征和特征描述子,实现在复杂的工作场景中识别用户,抗干扰性较好且人脸识别准确率高;应用场景以图书馆服务机器人为例,设计并实现了一个服务机器人软件系统,为用户提供面向图书馆应用的智能化服务。本文的主要工作和成果如下:1.实现了服务机器人的语音交互功能。首先系统对用户提问进行降噪处理,调用语音识别SDK进行识别;接着通过TF-IDF算法提取问题中的关键词;最后与语料库中的问题进行相似度计算,进而获得匹配度最高的答案。2.实现了服务机器人的人脸识别功能。首先系统对视频帧进行光照补偿和图像降噪,选择HOG特征来检测人脸;接着利用ResNet提取特征描述子,并通过结合特征描述子的人脸跟踪算法锁定目标人脸;最后依据目标人脸的特征描述子,与人脸库比对相似度来识别身份。3.以图书馆服务机器人为例,实现了一个服务机器人软件系统。系统实现了服务机器人与用户的语音问答功能,并且在真实场景中能够准确地识别人脸并记录识别信息,降低了管理人员的工作量。同时管理人员可以在后台管理中自由地操作语料库和人脸库,使得库中内容能够得到及时更新和调整。本文提出的基于语音交互及人脸识别的服务机器人软件系统实现方案,满足现阶段服务机器人的现实需求。本软件系统在某高校图书馆投入试用,效果良好。