基于數(shù)據(jù)可視化的移動端珍珠首飾識別系統(tǒng)研究

李源楓?勵雨晴?鄭瀚霖?鄭嘉琦

摘 要 目的：建立能夠幫助個體消費(fèi)者快速并專業(yè)的完成對珍珠首飾的識別與了解的移動應(yīng)用系統(tǒng)，并驗證其可行性。方法：通過已有的珍珠的特征分類，進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)庫的建立并搭建基本模型，進(jìn)入移動端產(chǎn)品的交互設(shè)計過程，用數(shù)據(jù)可視化的方法將專業(yè)的數(shù)據(jù)圖表轉(zhuǎn)化為淺顯易懂的模式。結(jié)論：結(jié)合數(shù)據(jù)可視化和交互流程設(shè)計，得出移動端珍珠首飾識別模型，進(jìn)行可用性測試后可知，系統(tǒng)運(yùn)行較為流暢，各方面評價數(shù)據(jù)較高。

關(guān)鍵詞 建立圖像數(shù)據(jù)庫;數(shù)據(jù)可視化;交互流程設(shè)計;移動端圖像識別;可用性測試

隨著珍珠首飾的普及和流行，珍珠市場參差不齊的弊端使消費(fèi)者對優(yōu)劣鑒別有了較大的需求，采用圖像識別系統(tǒng)研究也仍舊依賴于專業(yè)的設(shè)備，而這類設(shè)備以固定的或是大型工業(yè)設(shè)備為主，操作系統(tǒng)也非常專業(yè)，不能滿足普通的個體消費(fèi)者的需求。因此融合移動端的設(shè)備更加符合消費(fèi)者需求。

目前，國內(nèi)出現(xiàn)的少量識別系統(tǒng)重心偏向數(shù)據(jù)庫搭建，針對交互流程設(shè)計和數(shù)據(jù)可視化兩個部分的研究較少，因此，將計算機(jī)視覺識別技術(shù)和圖像分析評價應(yīng)用民用化，是值得研究的方向。

1數(shù)據(jù)可視化概念闡述

1.1 數(shù)據(jù)可視化概念及定義

數(shù)據(jù)可視化（data visualization）是利用計算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理技術(shù)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形或圖像在屏幕上顯示出來，并進(jìn)行交互處理的理論、方法和技術(shù)[1]。數(shù)據(jù)可視化是可視化技術(shù)在非空間數(shù)據(jù)領(lǐng)域的應(yīng)用，它改變了傳統(tǒng)的通過關(guān)系數(shù)據(jù)來觀察和分析數(shù)據(jù)信息的方式，使人們能夠以更直觀的方式看到數(shù)據(jù)及其結(jié)構(gòu)關(guān)系，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中隱含的信息[2]。數(shù)據(jù)可視化是將其數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)以圖表等形式呈現(xiàn)，數(shù)據(jù)構(gòu)成數(shù)據(jù)圖像并以多維的形式表示，從而對數(shù)據(jù)擁有更深入的分析。

1.2 數(shù)據(jù)可視化在識別系統(tǒng)中的意義

數(shù)據(jù)可視化轉(zhuǎn)化的圖文表格傳遞速度快;能清晰地表現(xiàn)數(shù)據(jù)的各個方面，體現(xiàn)數(shù)據(jù)的多維性;在分析中，可直觀感受到數(shù)據(jù)的各個屬性及變化。數(shù)據(jù)可視化的結(jié)果能專業(yè)簡潔的使用戶理解可視化的內(nèi)容。在識別系統(tǒng)中，正是需要數(shù)據(jù)可視化的技術(shù)，將識別結(jié)果清晰且直觀易懂地展現(xiàn)給用戶，便于用戶理解識別結(jié)果。

1.3 數(shù)據(jù)可視化流程在識別系統(tǒng)中的應(yīng)用

數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的過程一般分為四步：分別是數(shù)據(jù)的預(yù)處理，映射，繪制，顯示。數(shù)據(jù)的預(yù)處理是對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理及儲存，將導(dǎo)入的圖片進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的處理;映射是將數(shù)值轉(zhuǎn)化為幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行建模的過程，是可視化技術(shù)的核心[3];將幾何功能轉(zhuǎn)換為圖像的過程是繪制;最后顯示，將圖像按設(shè)定的形式內(nèi)容轉(zhuǎn)換進(jìn)行輸出，在屏幕上顯示結(jié)果。

2移動端珍珠首飾識別系統(tǒng)構(gòu)建

2.1 交互設(shè)計概念闡述

交互設(shè)計，是定義、設(shè)計人造系統(tǒng)的行為的設(shè)計領(lǐng)域，它定義了兩個或多個互動的個體之間交流的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)，使之互相配合，共同達(dá)成某種目的。交互設(shè)計主要旨在創(chuàng)造和建立人、產(chǎn)品、服務(wù)之間的關(guān)系，以“在充滿社會復(fù)雜性的物質(zhì)世界中嵌入信息技術(shù)”為中心。

2.2 設(shè)計流程的實現(xiàn)

查找相關(guān)文獻(xiàn)，進(jìn)行實地調(diào)研，主要方法是通過訪談和問卷的來獲取用戶的需求，結(jié)合用戶的痛點(diǎn)以及珍珠分類分級標(biāo)準(zhǔn)建立評價維度，最后，設(shè)計基于數(shù)據(jù)可視化的移動端珍珠識別系統(tǒng)，其中數(shù)據(jù)庫的建立是基于評價維度完善的基礎(chǔ)上的，這需要非常多的圖片數(shù)據(jù)對計算機(jī)進(jìn)行訓(xùn)練，是將評級標(biāo)準(zhǔn)，評級維度及對應(yīng)的方法錄入使其形成判定體系，也可接入已有的一些珍珠的特征分類數(shù)據(jù)庫進(jìn)行優(yōu)化。在基本的模型搭建完以后，進(jìn)入到移動端產(chǎn)品的交互設(shè)計過程。為了提升用戶體驗，將專業(yè)的數(shù)據(jù)圖表轉(zhuǎn)化成簡單易懂并清晰明了的結(jié)果，是普通用戶也能第一時間看懂，這用到了數(shù)據(jù)可視化的方法，最后將產(chǎn)品原型產(chǎn)出。

（1）識別系統(tǒng)構(gòu)成。系統(tǒng)主要由圖像獲取模塊、預(yù)識別模塊和信息交互模塊三個基本模塊構(gòu)成，其主要功能是：獲取待識別圖像、對待識別圖像進(jìn)行預(yù)識別以及生成數(shù)據(jù)結(jié)果顯示在信息交互模塊上。產(chǎn)品研究重點(diǎn)是交互流程設(shè)計和數(shù)據(jù)可視化兩個部分，它們將計算機(jī)視覺識別技術(shù)和圖像分析評價應(yīng)用到具體場景中，使其民用化，讓普通消費(fèi)者也能理解數(shù)據(jù)。這也是對技術(shù)進(jìn)行封裝。

（2）可用性測試。觀察和記錄用戶在完成規(guī)定任務(wù)的操作過程中出現(xiàn)的問題與需求，總結(jié)用戶對移動端識別系統(tǒng)的滿意程度和意見，為后續(xù)的優(yōu)化升級提供依據(jù)?？捎眯詼y試任務(wù)主要為進(jìn)入拍照識別界面進(jìn)行識別;顯示識別結(jié)果;歷史記錄查找;編輯意見反饋等。

3結(jié)束語

在基于數(shù)據(jù)可視化的移動端珍珠首飾識別系統(tǒng)中，流暢簡單的交互流程設(shè)計和清晰準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)可視化十分重要。珍珠的等級評判主要依靠人工根據(jù)其顏色、光澤、形狀、紋理等進(jìn)行評估，數(shù)據(jù)庫搭建需要更為專業(yè)的技術(shù)。通過交互流程設(shè)計以及數(shù)據(jù)可視化的建立，使用戶易于理解識別結(jié)果。通過可用性測試，對用戶的體驗及信息獲取、反饋等方面進(jìn)行滿意度調(diào)查，為系統(tǒng)優(yōu)化提供依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 韓衛(wèi)國，王勁峰，王海起，等，基于數(shù)據(jù)可視化的交通流量分析[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報，2004，28（5）：668-670.

[2] 韓衛(wèi)國，王勁峰，王海起，等，基于數(shù)據(jù)可視化的交通流量分析[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報，2004，28（5）：668-670.

[3] 陳建軍，于志強(qiáng)，朱昀.數(shù)據(jù)可視化技術(shù)及其應(yīng)用[J].紅外與激光工程，2001，（5）：30-33.

作者簡介

李源楓（1990-），男，浙江杭州人;畢業(yè)院校：浙江理工大學(xué)，學(xué)歷：碩士研究生，現(xiàn)就職單位：浙江農(nóng)林大學(xué)暨陽學(xué)院，研究方向：交互設(shè)計，產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計。