圖像版式信息識(shí)別APP功能設(shè)計(jì)

張曉彤 李海軍 邢明洋 戴佳楠 王凱

摘要：版式設(shè)計(jì)是平面設(shè)計(jì)工作的重要環(huán)節(jié)，目前市面上多數(shù)APP產(chǎn)品只能進(jìn)行文字識(shí)別，忽略了圖像版式本身所傳達(dá)的重要信息。本文針對(duì)上述問(wèn)題，對(duì)具備版式分析功能的APP進(jìn)行設(shè)計(jì)，首先以獲得高質(zhì)量，穩(wěn)定版式素材為目的，對(duì)攝像頭傳感器，補(bǔ)光系統(tǒng)及光學(xué)鏡片等提出要求，在此基礎(chǔ)之上對(duì)軟件的主要功能進(jìn)行設(shè)計(jì)，最后對(duì)軟件內(nèi)在邏輯關(guān)系進(jìn)行優(yōu)化。本文將為實(shí)現(xiàn)版式設(shè)計(jì)信息數(shù)字化提供一種可行路徑。

引言

版面設(shè)計(jì)是一種視覺(jué)傳達(dá)的語(yǔ)言，通過(guò)對(duì)所需傳達(dá)的信息進(jìn)行排列、優(yōu)化組合，實(shí)現(xiàn)信息更為快捷、迅速、準(zhǔn)確的傳達(dá)，并在傳達(dá)中獲得視覺(jué)美感和心理愉悅感[1]。受到現(xiàn)代設(shè)計(jì)新思想、新觀念的影響，版式設(shè)計(jì)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，在傳達(dá)信息的同時(shí)，也在傳達(dá)新的思想和理念，多元化與視覺(jué)化成為版式設(shè)計(jì)的兩大特點(diǎn)[2-3]。

設(shè)計(jì)師在進(jìn)行平面設(shè)計(jì)排版時(shí)，需要具備一定的理論基礎(chǔ)，并以此確定大致方向和目標(biāo)，通過(guò)不斷地對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)，逐步形成成功的作品[4]。然而，平面設(shè)計(jì)方案瞬息萬(wàn)變，各具特色，設(shè)計(jì)理論發(fā)展迅速。如何抓住平面設(shè)計(jì)的精髓成為設(shè)計(jì)師自身發(fā)展的重要條件。

盡管版式設(shè)計(jì)是平面設(shè)計(jì)工作的重要環(huán)節(jié)，但目前市面上多數(shù)APP產(chǎn)品只能進(jìn)行文字識(shí)別，忽略了圖像版式本身所傳達(dá)的重要信息。本文針對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行研究，成果將為實(shí)現(xiàn)版式設(shè)計(jì)信息數(shù)字化提供一種可行路徑。

1.硬件設(shè)計(jì)

1.1傳感器種類

攝像頭傳感器按其實(shí)現(xiàn)技術(shù)工藝分為CCD傳感器和CMOS傳感器[5]。其中CCD傳感器成像質(zhì)量好由于CMOS傳感器，但制造工藝復(fù)雜，成本高。在相同傳感器分辨率條件下，CMOS類傳感器價(jià)格比CCD類傳感器便宜。隨著半導(dǎo)體工藝進(jìn)步，逐漸拉近了與CCD傳感器之間的差距。

目前，以CMOS傳感器為攝像頭主要部件的手機(jī)已成為主流，CMOS傳感器技術(shù)已經(jīng)能夠滿足本圖像辦事信息識(shí)別系統(tǒng)的需求。

1.2補(bǔ)光系統(tǒng)

照度是測(cè)量光強(qiáng)度的單位，若物體所處環(huán)境的天然光線或環(huán)境光線不能滿足光傳感器對(duì)臨界光照強(qiáng)度需求，就需要采用人工光源進(jìn)行補(bǔ)光，這就是閃光燈的作用[6]。

然而，不同類型的閃光燈具備不同的色彩光譜，采用其進(jìn)行照片補(bǔ)光，可能會(huì)使裝片的色彩發(fā)生偏移。手機(jī)閃光燈一般采用LED光源，光譜中存在大量的藍(lán)色光線，這就需要在后續(xù)的圖像處理中給與白平衡矯正[7]。

1.3光學(xué)鏡片

畸變是指光線通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)時(shí)透射鏡頭的邊緣部分和中心部分的放大倍率不一樣導(dǎo)致[8]。對(duì)于圖像版式信息識(shí)別系統(tǒng)而言，畸變帶來(lái)的危害較大。然而當(dāng)前手機(jī)往往只具備單一的廣角鏡頭，其在圖像畸變方面更為不利，因此需要在后續(xù)的圖片處理中給以糾正。

綜上所述，攝像頭作為版式設(shè)計(jì)分析軟件獲取外界環(huán)境信息的首要途徑，其應(yīng)具備良好的色彩還原性以及圖片抗畸變性能。

2.圖像辦事信息識(shí)別系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

2.1軟件功能分析

（1）圖片編輯功能設(shè)計(jì)，能夠?qū)Σ扇z像功能獲得的圖片進(jìn)行互動(dòng)操作。①可根據(jù)用戶對(duì)光源種類及色溫的選擇，校準(zhǔn)圖像白平衡，還原色彩設(shè)計(jì)初衷。②可對(duì)圖片進(jìn)行邊緣畸變矯正，能夠?qū)Σ煌嵌扰臄z的圖片進(jìn)行校準(zhǔn)，使后期獲得的版式設(shè)計(jì)關(guān)系更為準(zhǔn)確。③可對(duì)圖片進(jìn)行邊緣裁切，限制分析區(qū)域。

（2）版式分析功能設(shè)計(jì)，能夠通過(guò)交互式操作，對(duì)圖片版式進(jìn)行智能識(shí)別，獲得設(shè)計(jì)版式信息。其功能包括以下幾個(gè)方面：①實(shí)現(xiàn)版面識(shí)別，通過(guò)交互操作實(shí)現(xiàn)版面比例標(biāo)定及矩形單元繪制，確定素材主要元素。②實(shí)現(xiàn)版面分析，對(duì)圖、表、字的位置關(guān)系，比例特征，形狀模式，色彩特色，并將獲得的版式信息數(shù)字化。③根據(jù)版式要素信息，解析視覺(jué)引導(dǎo)線。上述過(guò)程可以在交互中促進(jìn)AI學(xué)習(xí)，提升AI分析能力與速度。

2.2功能邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

邏輯一般體現(xiàn)在對(duì)內(nèi)容的分組上，良好的邏輯關(guān)系不僅給設(shè)計(jì)師帶來(lái)更好的操作體驗(yàn)，同時(shí)也能使設(shè)計(jì)師的思維更為清晰，更好的把握設(shè)計(jì)靈感。本軟件的主要功能邏輯結(jié)構(gòu)關(guān)系如下：

第一步，外環(huán)境圖像攝取及矯正。與用戶通過(guò)主動(dòng)激活A(yù)PP軟件，開(kāi)啟攝像功能，獲取需要分析的版式圖像。然后通過(guò)畸變矯正，環(huán)境補(bǔ)光特性矯正實(shí)現(xiàn)素材獲取。

第二步，圖像標(biāo)定。分析被攝對(duì)象的主色、輔助色，標(biāo)記主體。通過(guò)與用戶互動(dòng)實(shí)現(xiàn)素材元素分析，為版式分析進(jìn)行準(zhǔn)備。

第三步，版式分析。本板塊為本軟件的核心，其通過(guò)圖像標(biāo)定獲得的元素之間的位置關(guān)系，面積比例關(guān)系等，分析計(jì)算素材版式信息。內(nèi)容包括版面圖、表、字的位置關(guān)系，比例特征，形狀模式，色彩特色等信息，分析中的交互過(guò)程可對(duì)AI系統(tǒng)進(jìn)行訓(xùn)練。

第四步，云存儲(chǔ)及版式發(fā)表。對(duì)于建立云端賬戶的APP用戶，課將自己的圖像版式分析結(jié)果云端保存，也可以在社區(qū)中發(fā)表自己的版式分析結(jié)果。

3.結(jié)語(yǔ)

版式設(shè)計(jì)是平面設(shè)計(jì)工作的重要環(huán)節(jié)，本文著重設(shè)計(jì)了基于手機(jī)APP的圖像版式信息獲取系統(tǒng)。詳細(xì)闡述了如何通過(guò)APP功能實(shí)現(xiàn)版式素材的獲取、分析及存儲(chǔ)等功能，以及軟件內(nèi)在邏輯結(jié)構(gòu)。本文可作為類似功能APP開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)參考之用。

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基金項(xiàng)目：項(xiàng)目：遼寧省大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目”版式嗖叭”（編號(hào)：2021101480090）。