摘 要

Abstract 5

1绪论 7

1.1课题研究的背景 7

1.2课题研究的目的及意义 7

1.3国内外研究现状 8

1.4论文主要内容简介 8

2总体功能设计 10

2.1开发环境 10

2.1.1选用Android Studio作为开发平台 11

2.1.2选用openCV4Android进行图像处理 12

2.2图像识别功能设计 12

2.2.1系统功能设计 12

3系统实现 14

3.1实现技术方案 14

3.1.1图像的获取及显示 14

3.1.2图像处理流程 18

3.1.3实时图像处理 19

3.2图像识别功能实现 19

3.2.1图片库 19

3.2.2算法选择 21

3.2.3实现过程 21

3.2.4识别结果对比 22

3.3书籍识别模块实现 22

3.4三维模型模块实现 24

3.4.1理解三维建模及显示原理 24

3.4.2创建三维模型 26

3.4.3展示三维模型 28

4测试 30

4.1软件测试概述 30

4.2功能模块测试 30

5总结 37

参考文献 38

摘 要

随着图像这一信息载体在社交论坛、聊天工具等互联网信息传输平台上的活跃度的日益增长，图像处理技术得到了更多的重视及应用。图像作为信息载体，相比于传统的文字信息，可以让人们迅速得到直观的视觉信息，但同时也增加了信息负载量及处理的复杂度。

在这篇论文的研究过程中，通过运用openCV视觉库强大的图像处理功能，来实现对纸质书中的图片的识别并显示三维模型。初步的识别对象为系统相册图片，而后考虑对相机照片帧进行实时处理。系统采用的特征匹配是图像识别的一种重要技术,在实践过程中通过开发的应用程序对不同状态图片的识别效果理解图像特征在图像处理中的地位。特征点选取的标准是容易定位和跟踪的区域。

关键词：图像识别；openCV；Android Studio；特征点

Abstract

With the increasing use of the image information carrier on the Internet information transmission platform, such as social forums and chat tools, image processing technology has been paid more attention and application. Compared with traditional text information, images can be used as information carriers, which can make people get visual information quickly, but also increase the amount of information and the complexity of processing.

The purpose of this paper is to develop a paper book image recognition system based on Android platform. Through the use of openCV visual library powerful image processing function, to achieve the paper books in the picture recognition and display three-dimensional model. The initial identification object is the system photo album, and then consider the camera picture frame for real-time processing. Feature matching is an important technique in image recognition. Feature is the unique, easily distinguishable and detected information of an image. The standard of feature selection is the area which is easy to locate and track.

Key Words: Image recognition；openCV；Android Studio;Feature

1绪论

1.1课题研究的背景

随着互联网技术的发展，人们传递信息的方式逐渐丰富起来，突破了传统的文字和语音传播方式的局限。社交网站、聊天工具的出现在给人们的生活带来翻天覆地的变化的同时，也增加了图片、视频这样的新的信息载体。信息传递量的增加增添了信息处理的负荷，人类让计算机担负起部分信息处理的任务。人类的视觉能力是先天得到的，要让计算机进行图像信息处理就必需赋予计算机类似人眼的视觉能力。计算机处理能力的增强和高效率的处理算法给信息处理速率的飞速提高奠定了基础。

当前，图像识别领域已经取得了重大突破，出现了多种识别算法及较为成熟的应用，常用于在图片甚至视频中检测出某个物体，其中一种重要的检测方法是图像特征匹配，这正是本课题所应用的图像匹配技术。手机性能的提高确保了手机端图像识别应用的运行效率。本论文主要研究目的在于实现感兴趣区域图像获取及特征匹配图像算法在Android平台上进行图像处理的应用,即调用opencv中的图像识别算法，将待识别的目标图片与识别模板进行匹配，得出匹配结果。

1.2课题研究的目的及意义

本课题主要研究目的在于实现图像识别技术在Android环境中的应用。通过实践来逐步理解openCV视觉库的强大的图像处理能力，并通过不同的图像识别算法的运行结果及工作效率来理解图像识别的根本原理。识别的对象为纸质书，在实际应用中，可以通过三维模型及显示结果来增加书中图片的信息量，增加视觉效果。Android Studio经过google团队的不懈努力，弥补了早期版本的不足，使得Android应用开发比在Eclipse中拥有更良好的体验，本次课题研究目的之一也在于熟悉Android Studio开发环境，掌握应用开发流程及调试方法。图片文字识别也是本课题研究的目的之一，文字识别主要对图片进行二值化、降噪、切割、建立模板、与事先保存在本地的语言包进行对比识别。在本课题要开发的识别系统中，可用于识别纸质书图片对应的编号、标题等。

在计算机视觉研究领域，人们往往需要从复杂的背景图像中检测出有用的信息。本课题主要研究的图像特征匹配算法正是出于这一目的，通过创建模板，检测出感兴趣区域图像。人的双眼在大脑的支配下可以轻松地识别出看到的物体，而计算机的视觉则是将摄像机捕捉到的图像转化成数字信号，通过编写的应用程序进行处理。图像匹配涉及到的知识领域相对广泛，包括图像预处理、样本采集、感兴趣区域、特征点提取等，还涉及到图像数字信号、图像矩阵变换等数学方面的知识。

1.3国内外研究现状

图像识别作为人工智能的一个重要领域自20世纪70年代以来一直受到高度重视，并出现了像IQ Engine这样的图像识别创业公司。在国内，图像识别等图像处理技术不仅成为各大高校计算机专业的一个热门研究课题，在各大互联网公司、安防公司、研究院，图像识别也被运用到视频分析、图像处理、智能交通、智能安防等领域，成为人们工作生活中非常重要的一部分。