基于數據可視化的移動端珍珠首飾識別系統研究

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者快速并專業的完成對珍珠首飾的識別與了解的移動應用系統，并驗證其可行性。方法：通過已有的珍珠的特征分類，進行圖像數據庫的建立并搭建基本模型，進入移動端產品的交互設計過程，用數據可視化的方法將專業的數據圖表轉化為淺顯易懂的模式。結論：結合數據可視化和交互流程設計，得出移動端珍珠首飾識別模型，進行可用性測試后可知，系統運行較為流暢，各方面評價數據較高。

關鍵詞 建立圖像數據庫;數據可視化;交互流程設計;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者對優劣鑒別有了較大的需求，采用圖像識別系統研究也仍舊依賴于專業的設備，而這類設備以固定的或是大型工業設備為主，操作系統也非常專業，不能滿足普通的個體消費者的需求。因此融合移動端的設備更加符合消費者需求。

目前，國內出現的少量識別系統重心偏向數據庫搭建，針對交互流程設計和數據可視化兩個部分的研究較少，因此，將計算機視覺識別技術和圖像分析評價應用民用化，是值得研究的方向。

1數據可視化概念闡述

1.1 數據可視化概念及定義

數據可視化（data visualization）是利用計算機圖形學和圖像處理技術，將數據轉換成圖形或圖像在屏幕上顯示出來，并進行交互處理的理論、方法和技術[1]。數據可視化是可視化技術在非空間數據領域的應用，它改變了傳統的通過關系數據來觀察和分析數據信息的方式，使人們能夠以更直觀的方式看到數據及其結構關系，發現數據中隱含的信息[2]。數據可視化是將其數據庫中的數據以圖表等形式呈現，數據構成數據圖像并以多維的形式表示，從而對數據擁有更深入的分析。

1.2 數據可視化在識別系統中的意義

數據可視化轉化的圖文表格傳遞速度快;能清晰地表現數據的各個方面，體現數據的多維性;在分析中，可直觀感受到數據的各個屬性及變化。數據可視化的結果能專業簡潔的使用戶理解可視化的內容。在識別系統中，正是需要數據可視化的技術，將識別結果清晰且直觀易懂地展現給用戶，便于用戶理解識別結果。

1.3 數據可視化流程在識別系統中的應用

數據可視化技術的過程一般分為四步：分別是數據的預處理，映射，繪制，顯示。數據的預處理是對原始數據進行預處理及儲存，將導入的圖片進行標準化的處理;映射是將數值轉化為幾何數據進行建模的過程，是可視化技術的核心[3];將幾何功能轉換為圖像的過程是繪制;最后顯示，將圖像按設定的形式內容轉換進行輸出，在屏幕上顯示結果。

2移動端珍珠首飾識別系統構建

2.1 交互設計概念闡述

交互設計，是定義、設計人造系統的行為的設計領域，它定義了兩個或多個互動的個體之間交流的內容和結構，使之互相配合，共同達成某種目的。交互設計主要旨在創造和建立人、產品、服務之間的關系，以“在充滿社會復雜性的物質世界中嵌入信息技術”為中心。

2.2 設計流程的實現

查找相關文獻，進行實地調研，主要方法是通過訪談和問卷的來獲取用戶的需求，結合用戶的痛點以及珍珠分類分級標準建立評價維度，最后，設計基于數據可視化的移動端珍珠識別系統，其中數據庫的建立是基于評價維度完善的基礎上的，這需要非常多的圖片數據對計算機進行訓練，是將評級標準，評級維度及對應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據庫進行優化。在基本的模型搭建完以后，進入到移動端產品的交互設計過程。為了提升用戶體驗，將專業的數據圖表轉化成簡單易懂并清晰明了的結果，是普通用戶也能第一時間看懂，這用到了數據可視化的方法，最后將產品原型產出。

（1）識別系統構成。系統主要由圖像獲取模塊、預識別模塊和信息交互模塊三個基本模塊構成，其主要功能是：獲取待識別圖像、對待識別圖像進行預識別以及生成數據結果顯示在信息交互模塊上。產品研究重點是交互流程設計和數據可視化兩個部分，它們將計算機視覺識別技術和圖像分析評價應用到具體場景中，使其民用化，讓普通消費者也能理解數據。這也是對技術進行封裝。

（2）可用性測試。觀察和記錄用戶在完成規定任務的操作過程中出現的問題與需求，總結用戶對移動端識別系統的滿意程度和意見，為后續的優化升級提供依據。可用性測試任務主要為進入拍照識別界面進行識別;顯示識別結果;歷史記錄查找;編輯意見反饋等。

3結束語

在基于數據可視化的移動端珍珠首飾識別系統中，流暢簡單的交互流程設計和清晰準確的數據可視化十分重要。珍珠的等級評判主要依靠人工根據其顏色、光澤、形狀、紋理等進行評估，數據庫搭建需要更為專業的技術。通過交互流程設計以及數據可視化的建立，使用戶易于理解識別結果。通過可用性測試，對用戶的體驗及信息獲取、反饋等方面進行滿意度調查，為系統優化提供依據。

參考文獻

[1] 韓衛國，王勁峰，王海起，等，基于數據可視化的交通流量分析[J].武漢理工大學學報，2004，28（5）：668-670.

[2] 韓衛國，王勁峰，王海起，等，基于數據可視化的交通流量分析[J].武漢理工大學學報，2004，28（5）：668-670.

[3] 陳建軍，于志強，朱昀.數據可視化技術及其應用[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;畢業院校：浙江理工大學，學歷：碩士研究生，現就職單位：浙江農林大學暨陽學院，研究方向：交互設計，產品創新設計。