摘 要

随着智能手机的发展，摄影不再仅仅是相机能实现的功能，手机也能实现拍摄高质量的照片。智能手机因为轻便易携带，同时也具备相册功能，所以在人们的生活中智能手机的逐渐替代普通相机的存在。因此，本文设计并实现了一款基于Android的多功能电子相册软件。

“操作简单，功能实用”这是本软件设计的核心理念，力图基于用户最好的体验。本论文对基于移动端的电子相册应用软件进行了需求分析，采用JAVA编程语言和Android开发平台，从系统的开发环境，程序架构、模块耦合等几个方面进行电子相册APP系统的综合设计。系统主要功能是实现了相册管理、分类管理、幻灯片制作和照片自动分类等功能。经过测试，该软件界面显示没有错误，界面友好，软件功能正确无遗漏，系统性能稳定，运行良好，展现出很强的实用性，具有较高的应用价值。

关键词：Android；电子相册；JAVA；相册管理

Abstract

With the development of smart phones, photography is no longer just a function that cameras can achieve, and mobile phones can also take high-quality photos. Smart phones are light and easy to carry, and they also have photo album functions. Therefore, in people's lives, smart phones gradually replace the existence of ordinary cameras. Therefore, this paper designs and develops an photo album software based on Android.

"Easy operation, functional and practical" This is the core concept of the software design, and strives to be based on the best experience of the user. This thesis analyzes the requirements of mobile photo-based electronic photo album application software, adopts JAVA programming language and Android development platform, and comprehensively designs the electronic photo album APP system from several aspects such as system development environment, program architecture and module coupling. The main function of the system is to realize the functions of album management, category management, slide show production and photo automatic classification. After testing, the software interface shows no errors, the interface is friendly, the software functions are correct, the system performance is stable, the operation is good, and it shows strong practicability and high application value.

Key Words: Android; electronic photo album; JAVA; album management 

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 课题研究背景 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 研究内容及论文结构安排 2

1.3.1 研究内容 2

1.3.2 论文结构安排 3

第2章 开发平台及相关技术 4

2.1 Android介绍 4

2.1.1 Android操作系统 4

2.1.2 Android系统架构 4

2.1.3 Android应用程序 5

2.2 Android开发环境 5

2.2.1 Eclipse 5

2.2.2 JDK 5

2.2.3 Android SDK 5

2.2.4 ImageClassify Java SDK 6

第3章 需求分析 7

3.1 总体需求分析 7

3.2 各模块需求分析 7

3.2.1 相册需求分析 7

3.2.2 照片播放需求分析 8

3.2.3 照片分类需求分析 9

3.3 可行性分析 9

3.3.1 操作可行性 9

3.3.2 技术可行性 9

3.3.3 经济可行性 10

第4章 系统功能设计与实现 11

4.1 系统设计原则 11

4.2 系统功能模块设计 11

4.2.1 注册与登录功能设计 11

4.2.2 界面功能设计 13

4.2.3 相册基本功能设计 14

4.2.4 图片播放设计 15

4.2.5 自动分类功能设计 16

第5章 系统测试 18

5.1 测试方案 18

5.2 手机相册系统测试 18

5.2.1 主界面测试 18

5.2.2 照片浏览测试 19

5.2.3 照片删除测试 20

5.2.4 照片幻灯片播放测试 20

5.2.5 照片手动分类测试 21

5.2.6 新建相册测试 22

5.2.7 照片自动分类测试 23

5.3 性能测试 23

5.4 测试总结 24

第6章 总结与展望 25

参考文献 26

致 谢 27

第1章 绪论

1.1 课题研究背景

进入21世纪第二个10年以后，安卓手机的普及度达到了空前的程度，随着手机系统的发展，由于Android的开源性，Android手机系统已经成为现今手机市场上的领跑者^[1]。截止到2017年4月，Android的市场份额已经超过了80%，这也使得基于Android手机平台的应用软件逐步增多^[2]。因为智能手机的便携性与可拓展性，现在手机的数量已经远远的超过了计算机的数量，并有加大的趋势。目前市场上的两大主流智能手机系统主要是Android系统和ios系统。ios系统的使用普及度相对安卓手机而言很低，并且ios系统是一个闭源系统，在ios系统上开发的软件的要求也比较苛刻，只有在苹果电脑系统上的专属软件Xcode上才能进行开发，并且不能随意在苹果生态中发布自己软件。而Android系统的手机价位低，安卓系统用户量也要远远多于ios系统，并且由于其开源的特性，在安卓平台上开发各种语言软件也变得很方便^[3]。

随着移动智能手机的发展，手机也能拍摄高质量的照片，实现过去相机才能实现的拍照功能，因此摄影也开始走进人们的生活，人们开始习惯通过照片的方式来记录生活中的点点滴滴。照片已经流行了近170年，近几年更是得到了迅速的发展，人们对拍照的需求越来越大，从而产生了越来越多的照片。如何对照片进行系统化的管理，统一构建相册，成为了人们关注的重点^[4]。一般来说对于数码相片的管理，都是在电脑上进行的，在电脑上照片管理软件也有很多选择，有很多的相册管理软件都能满足用户对于相册的管理需求。但是随身携带电脑不太现实，一是不便携带，二是操作步骤繁杂。基于这个现状，在考虑到安卓手机系统的流行度，一个实用易操作的基于移动端的电子相册APP有很好的开发必要，可以为用户提供便利的相册管理平台，能及时、准确地实现相册管理、分类管理以及制作幻灯片的功能。这种基于移动端的电子相册APP可以更好的满足了用户相册管理的需求。

随着移动终端设备飞速的快速发展，电脑终端的应用会更多得出现在手机终端^[5]。不仅仅是游戏软件，很多文件管理与编辑软件，如Ofiice和WPS，也开始逐渐出现在大家的手机里，相册管理类的软件当然也不例外，原本只能在电脑上管理相册照片，而随着基于移动端的电子相册APP的开发与完善，已经可以很好的为用户提供方便的相册管理功能。用户能通过它能随时随地的进行相册管理、分类管理以及制作幻灯片等操作。而从近年来的软件市场上来看，近年新开发手机端的电子相册APP，除了具备传统相册的基本功能外，软件商还开始着手拓展相册的功能范围，如此来看手机相册已经具有传统相册软件不具备的新功能，可以与传统相册进行了功能互补^[6]。

1.2 国内外研究现状

安卓用户对于安卓手机自带的手机相册使用较为频繁，虽然现如今市场上已经存在着各色各样的电子相册，但是很大一部分都是基于原生相册的一些基本改进，只增加了图片美化和图片裁剪等基础功能，而手机厂商也因为将技术和精力集中于手机其他功能上，对于相册功能的拓展则稍显缓慢，很难在相册功能上进行大的改进^[7]。

现在市场上有一个比较流行的相册应用是“相册宝”，这个应用的特色功能有自动备份、分类相册和私密相册。其中分类相册分类模块中有智能的分类自拍、合照、截图以及证件，还有地点以及视频的分类，不仅如此，还有自建相册功能，可以创建自己的相册并将想要保存的照片手动分类保存。但是该软件的主打功能是视频与照片的云备份，照片的分类功能设计的并不是很高级，该软件的分类是基于图片属性分类，正常拍摄照片、自拍照和截图等等，并不是图片内容分类，还是有很多用户不满意该分类功能。

随着AI技术的发展，手机相册软件也开始受益于AI技术，很多的人脸识别软件相册软件开始登陆市场^[8]。人脸识别技术属于生物特征识别技术，是对生物体（一般特指人）本身的生物特征来区分生物体个体^[9]。毫无疑问人脸识别技术也推动了手机相册的改进与发展，现在市场上很多相册都具备照片人脸识别的功能，能够将本地相册中的人脸照分类出来。随着技术的愈发成熟，识别率和识别正确率也在逐渐提高，但是光是人脸识别，仅能识别出人脸照片，诸如风景照、事物照以及某些没露脸的人物照都不能自动分类出来，所以只具备人脸识别的相册，还不能满足大多数用户的要求^[10]。

除了具备人脸识别的相册与个别相册以外，市场上其他的相册软件所具备的功能与手机自带相册相比较，也是大同小异。随着手机存储容量增大，手机拍摄功能的完善，相片的增多，相片管理难度逐渐提高，用户在购买手机的同时也开始关注相册等功能，因此很多手机厂商也逐渐意识到完善改进相册功能的必要性^[11]。小米手机和华为手机在近年的新产品中都增加了手机相册的相片智能分类功能，华为的手机相册可以将含有人像的照片分类出来并储存在同一个相簿中，也会按照拍摄地点对照片进行排序分类。另外，华为的相册还具备一个有趣的功能，相册系统通过图像识别，基于相片的清晰度和对比度等参数，对照片进行评分。相对于华为手机，小米的手机相册功能较为完善，具备智能分类功能，其智能照片分类系统可以自动根据相片的内容进行分类，比如，人物，文档，花等等来进行识别，用户想要找照片变得方便的多了。而智能手机的普及，手机摄影功能的完善，越来越多人通过手机进行拍摄照片手机照片越来越多，随着照片的不断增多，人们对手机相册管理的需求日益增加，因此，为了方便用户进行相册管理、分类管理以及制作幻灯片等操作，针对用户对电子相册APP的高需求，开发了本基于移动端的电子相册软件，为用户提供一个便利的相册管理的平台。

1.3 研究内容及论文结构安排

1.3.1 研究内容

本文研究的内容是设计并实现一款基于移动端的电子相册。它具备现如今市场上各种电子相册的基本功能，同时又开发了方便易操作的其他有趣实用的相册功能。具体的功能和特色体现如下。

手机相册的基本功能：

该相册能浏览查看本地的相册图片。

该相册能对对本地图片进行删除操作。

该相册支持用户自己建立相册进行手工分类。

该相册能够实现自动本地相册图片自动分类。

该相册能够自动播放图片。

1.3.2 论文结构安排

这次编写的论文包含了6个部分的内容，具体内容如下：

1. 为绪论：主要从该课题的研究背景和国内外研究现状来说明此系统的必要性。
2. 为开发平台及相关技术：介绍系统开发用到的各种技术及所需开发环境。

第三章需求分析：从可行性分析和功能需求分析等角度综合研究此次开发的系统。

第四章系统设计与实现：功能模块设计和系统主要功能模块的界面展示。

第五章为系统测试：检验设计成果，看是否达到设计目的。

第六章为总结与展望：总结整个设计的开发过程与展望该设计课题。

第2章 开发平台及相关技术

2.1 Android介绍

2.1.1 Android操作系统

Android意为“机器人”，这是一个由Andy Rubin团队开发的开源操作系统^[12]。Android操作系统是一个开放并且完整的开发平台，它的诞生得益于Rubin团队对于Linux操作系统的拓展。

Android平台流行的一部分原因是由于它的开源性和独特性。例如为了保证更快的运行速度，采用的是自组研发的虚拟机，相较于其他操作系统在运行的时候仅占用不多的资源，同时内部还有基于WebKit的开源引擎的集成浏览器，以及优秀的图形库^[13]。

2.1.2 Android系统架构

Android系统是开源的，它可以被应用于多种不同体系结构的机器上，其中在ARM和X86上被使用的较多。安卓系统的体系架构采用的是分层的方式，从高到低分别是系统应用层（System Apps），Java API 框架层，Android系统运行层、硬件抽象层（Hardware Abstraction Layer）、Linux内核层（Linux Kernel）。如图2.1所示。

图2.1 系统架构

2.1.3 Android应用程序

在Android平台上，一般来说应用程序是由各种组件构成的，组件与组件之间相互独立的，并使用应用程序Manifest绑定在一起。安卓应用程序最常见的四个组件是活动对象（Activity）、服务（Service）、广播接收器（Broadcast Receiver）、内容提供器（Content Provider）^[14]。但并不是所有安卓应用程序都必须包含这些组件，开发者会依据目标应用程序的开发需求来合适选择组件。

安卓应用程序在开发过程中通常可以在AndroidManifest.xml文件中声明并启动入口。AndroidManifest.xml文件负责与系统交互，可用于指定应用程序元数据、其硬件和平台要求、外部库以及必要的权限，也可以帮助系统创建和处理组件，同时也描述了组件与组件之间的的联系^[15]。

2.2 Android开发环境

2.2.1 Eclipse

Eclipse是Google支持的一个非常优秀的一流的开源集成java程序开发环境，是一个非常好的开发android应用的工具。Eclipse平台不同于其他开发工具的特性之一便是插件，在大量插件的“配合”下，完全可以满足本次手机相册软件应用的开发需求。本次电子相册应用程序是在Eclipse 4.11.0版本下完成开发测试。

2.2.2 JDK

JDK是Java Development Kit的缩写，即Java软件开发工具包。它是整个Java开发流程中的重中之重，被用于移动设备和嵌入式设备上的java应用程序，这是因为JDK包括了java的运行环境、工具集合、基础类库等安卓开发必需的基本内容。本次电子相册app的应用程序是在JDK1.8版本下完成开发测试。

2.2.3 Android SDK

Android SDK(Software Development Kit)，即安卓软件开发工程包，是应用软件的开发工具的集合。软件工程师开发安卓应用程序，都会引用该工具包。Android SDK包含了大量的工具集，其中较为重要的是模拟器，如果开发人员想要知道软件运行情况和效果，则可以通过使用SDK中的模拟器来模拟和测试。并且开发人员可以在Windows、Linux和Mac平台上都可以使用Android模拟器， ADT，以及其它用于在模拟器上测试、打包和安装应用程序的各种软件。

一般的安卓应用程序开发过程中，开发人员都会使用Java程序语言，通过Android SDK提供的一些工具来开发Android平台上的软件应用，打包后的文件是一个apk文件，一般来说这是安卓系统安装程序的安装文件。本次电子相册应用程序是在Android SDK 28.0.2版本下完成开发测试。

2.2.4 ImageClassify Java SDK

ImageClassify Java SDK与百度图像识别API相关的的一个工具集。通过在Eclipse工程中添加JAR包，来实现对在开发工程中对百度图像识别接口的调用。通过使用ImageClassify Java SDK提供的AipImageClassify类便可用于配置百度图像识别接口。本次本次电子相册app的应用程序是在ImageClassify Java SDK 4.9.0版本下完成开发测试。

第3章 需求分析

3.1 总体需求分析

本文系统的目的是设计一款智能电子相册，要求能实现基本相册功能，包括照片浏览、照片删除和新建分类等基本功能，在能实现基本功能的前提下，增添特色功能，幻灯片播放和自动分类功能。

系统UML用例图如3.2所示。

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