基于JavaCV視覺(jué)處理的智能交友平臺(tái)的研究

毛江雄++李曉蕾

摘 要：針對(duì)目前交友平臺(tái)“搜友引擎”大多是基于文本搜索而建立，用戶難以用文字準(zhǔn)確表達(dá)交友需求，使得許多會(huì)員不能搜索到心儀的交友對(duì)象。從而提出了一種基于JavaCV視覺(jué)處理技術(shù)的智能交友平臺(tái)。

關(guān)鍵詞：JavaCV 人臉識(shí)別 交友平臺(tái)

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）03（a）-0022-01

隨著信息技術(shù)的不斷革新，使得網(wǎng)絡(luò)交友方式近年開(kāi)始普及，隨之誕生的交友網(wǎng)站打破了傳統(tǒng)交友的局限性，為人們提供了不受時(shí)間、空間限制的交友平臺(tái)，擴(kuò)大生活交友圈。然而，當(dāng)前交友平臺(tái)的好友搜索機(jī)制不健全，只能通過(guò)文本搜索好友，不然準(zhǔn)確的描述出用戶交友的需求，使得許多用戶不能搜索到心儀的交友對(duì)象。

基于JavaCV視覺(jué)處理的交友平臺(tái)在文本搜索的基礎(chǔ)之上添加了圖像搜索技術(shù)，將枯燥的文字與生動(dòng)的圖像相結(jié)合，能夠充分滿足會(huì)員的需求，不僅可以提高交友的效率，更能增加成功率。在眾多的視覺(jué)處理中，JavaCV是一款開(kāi)源的視覺(jué)處理庫(kù)，帶有硬件加速的全屏幕圖像顯示，用戶友好的幾何和色彩的相機(jī)校準(zhǔn)等功能，使視覺(jué)處理平臺(tái)友好性、精準(zhǔn)性提高。

1 JavaCV視覺(jué)處理技術(shù)的研究

1.1 JavaCV的原理

JavaCV是一款開(kāi)源的視覺(jué)處理庫(kù)，其中封裝了OpenCV、libdc1394、OpenKinect、videoInput和ARToolKitPlus等計(jì)算機(jī)視覺(jué)編程人員常用庫(kù)的接口，通過(guò)調(diào)用接口來(lái)實(shí)現(xiàn)了圖像處理和計(jì)算機(jī)視覺(jué)很多方面的通用算法。

1.2 JavaCV視覺(jué)處理過(guò)程

JavaCV視覺(jué)處理包括三個(gè)步驟：加載圖像、顯示圖像、處理圖像。

（1）加載圖像：圖像之間有很多不同的類型，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)也不同，想要讀入圖像文件到內(nèi)存，必需根據(jù)圖像內(nèi)部結(jié)構(gòu)選擇適合的方法進(jìn)行讀取。JavaCV的視覺(jué)處理庫(kù)中提供了相應(yīng)函數(shù)，可以將任何格式的圖像數(shù)據(jù)從文件中加載進(jìn)來(lái)，方便了后續(xù)的處理。

（2）顯示圖像：在窗口中顯示出加載的圖像，是由JavaCV的視覺(jué)處理庫(kù)提供兩個(gè)函數(shù)去實(shí)現(xiàn)，一個(gè)函數(shù)用于在屏幕上創(chuàng)建一個(gè)將被顯示的圖像包含于在其中的窗口；另一個(gè)函數(shù)用于在已經(jīng)創(chuàng)建好的窗口中顯示需要加載的圖像。

（3）處理圖像：主要運(yùn)用JavaCV中的函數(shù)去實(shí)現(xiàn)圖像處理過(guò)程中的一些基本算法，包括彩色轉(zhuǎn)換為灰度、形態(tài)學(xué)操作、閾值2值化和邊緣提取等。

2 搭建智能交友平臺(tái)

2.1 系統(tǒng)的功能

本系統(tǒng)通過(guò)面向?qū)ο蟮姆椒ㄟM(jìn)行設(shè)計(jì)，采用流行的B/S體系結(jié)構(gòu)建模，主要用到的技術(shù)工具有Tomcat6.0應(yīng)用服務(wù)器、SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，應(yīng)用java語(yǔ)言開(kāi)發(fā)。同時(shí)配備了與之匹配的移動(dòng)客戶端。

智能交友平臺(tái)主要是五大功能模塊：基于JavaCV的圖像搜索、交友咨詢、交友俱樂(lè)部、移動(dòng)客戶端、在線聊天等。

（1）基于JavaCV的圖像搜索：通過(guò)搜索圖像文本或者視覺(jué)特征，為用戶提供交友平臺(tái)上相關(guān)會(huì)員圖形圖像資料檢索服務(wù)，找到與條件契合度最高的會(huì)員，從而提高搜索準(zhǔn)確性。

（2）交友咨詢：幫助用戶分析解決交友問(wèn)題或提出交友待人建議，并通過(guò)用戶自身?xiàng)l件，為其推薦具有共同話題和性格匹配的會(huì)員，提高交友成功率。

（3）交友俱樂(lè)部：在實(shí)名認(rèn)證的前提之下，為會(huì)員提供進(jìn)一步的交流溝通。

（4）移動(dòng)客戶端：提供基于Android系統(tǒng)的移動(dòng)交友客戶端，通過(guò)手機(jī)終端實(shí)時(shí)隨時(shí)隨地交流溝通。

（5）在線聊天：方便會(huì)員之間的溝通，在線互動(dòng)、了解，促進(jìn)情感交流。

2.2 實(shí)現(xiàn)過(guò)程

在Android系統(tǒng)下基于JavaCV的視覺(jué)處理實(shí)現(xiàn)需利用Android應(yīng)用程序框架編寫Android端代碼；通過(guò)JNI與JavaCV接口編寫本地C/C++代碼，并利用AndroidNDK對(duì)其進(jìn)行編譯生成Java代碼可調(diào)用的共享庫(kù)，最后通過(guò)SDK生產(chǎn)Android應(yīng)用程序。

當(dāng)使用JavaCV的圖像搜索功能時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)讀取存儲(chǔ)在客戶端上的圖片，并顯示加載到屏幕上，用戶選擇其中的一幅圖片進(jìn)行搜索，系統(tǒng)后臺(tái)根據(jù)所上傳的圖片開(kāi)始對(duì)其進(jìn)行視覺(jué)處理。

2.2.1 建立靜態(tài)UI

首先，基于JavaCV的圖像搜索功能，需要新建兩個(gè)xml布局文件。分別加載系統(tǒng)中的圖片到屏幕中和顯示需要進(jìn)行視覺(jué)處理的圖片。其次，新建兩個(gè)Java源文件并繼承Activity類。通過(guò)相應(yīng)方法對(duì)UI進(jìn)行布局。通過(guò)設(shè)置適配器來(lái)顯示UI中的控件，并加載系統(tǒng)內(nèi)的圖片資源。

2.2.2 實(shí)現(xiàn)后臺(tái)運(yùn)行視覺(jué)處理函數(shù)

Service是運(yùn)行在后臺(tái)的服務(wù)，與其他組件一樣都是運(yùn)行在主線程中，主要負(fù)責(zé)分配處理事件給用戶接口的插件，確保UI操作在Service運(yùn)行程中不會(huì)被阻塞，費(fèi)時(shí)的操作應(yīng)該運(yùn)行在其他線程。本系統(tǒng)通過(guò)IntentService啟動(dòng)服務(wù)，這時(shí)系統(tǒng)會(huì)建立一個(gè)新線程，并在此線程中執(zhí)行onHandleIntent方法，所以視覺(jué)處理操作可以在此方法中實(shí)現(xiàn)。

2.2.3 更新UI

當(dāng)視覺(jué)處理操作完成時(shí)，系統(tǒng)獲得人臉位置信息并將此信息發(fā)送到主線程UI更新方法中進(jìn)行更新，不能通過(guò)onHandleIntent方法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，所以必需在主線程中完成UI更新。

2.2.4 利用JNI實(shí)現(xiàn)基于JavaCV的視覺(jué)處理函數(shù)

先建立native方法所對(duì)應(yīng)的C/C++函數(shù)聲明，通過(guò)JDK提供的javah工具可生成包含此函數(shù)聲明的頭文件，并執(zhí)行javah命令。隨后在工程目錄下新建JNI文件夾，將生成的頭文件拷貝到此文件夾下，同時(shí)新建C++源代碼文件并引入此頭文件，編寫函數(shù)實(shí)現(xiàn)代碼。

2.2.5 設(shè)置客戶端人臉位置信息

客戶端通過(guò)JNI對(duì)C/C++端進(jìn)行交互，來(lái)獲取IntentService類中存放識(shí)別到的人臉的位置信息，并加載到客戶端中，當(dāng)JavaCV視覺(jué)處理操作執(zhí)行完成后對(duì)其進(jìn)更新與讀取。

3 研究結(jié)果與分析

本文中的系統(tǒng)主要功能是運(yùn)用JavaCV視覺(jué)處理技術(shù)，為用戶提供交友平臺(tái)上相關(guān)會(huì)員圖形圖像資料檢索服務(wù)，通過(guò)輸入與圖片內(nèi)容相似的關(guān)鍵字與數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的特征模板進(jìn)行搜索匹配，通過(guò)設(shè)定一個(gè)閾值，當(dāng)相似度超過(guò)這一閾值，則把匹配得到的結(jié)果輸出。從而提高交友的效率，更能增加成功率。

4 結(jié)語(yǔ)

本文的系統(tǒng)基于JavaCV視覺(jué)處理打造了一個(gè)以誠(chéng)信交友、圖像接收與搜索、情感咨詢等功能為基礎(chǔ)的智能交友平臺(tái)。提供一個(gè)為了人們誠(chéng)心交友，而去結(jié)交認(rèn)識(shí)他人、尋找知己的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)交友平臺(tái)。通過(guò)該平臺(tái)可以結(jié)識(shí)來(lái)自全國(guó)各地的網(wǎng)友。也是基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的廣泛性、互通性、娛樂(lè)性、經(jīng)濟(jì)性、安全性等優(yōu)點(diǎn)而立足本世紀(jì)的一種網(wǎng)絡(luò)交流方式中的互動(dòng)型服務(wù)平臺(tái)。

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