论文总字数：47074字

摘 要

本论文《基于Android平台的面积快速测量系统》，采用常用的描边算法Sobel算子，Prewitt算子，Robert算子作为图像边缘检测算法，根据常用场景选择一元硬币作为图像面积计算的参照物，本论文开发平台选用eclipse，开发编程语言选用JAVA，调试运行选择Android虚拟机运行，使用JDK版本 1.6，Android版本4.4.0。与现有机器视觉设备比较，毕设程序安装简单，免费使用，专业性要求不高，占用手机容量小。软件适用范围广，容易上手，可以满足日常较小实物的面积测量，测量精度与测量时，环境光照，整洁度，使用者选择的阈值，算法等因素有关。不适用对面积计算有高精度要求的测量使用。

关键词：Android；JAVA；图像处理；面积计算；

Fast Android Platform System Measurement Area

Abstract

The title of this paper is fast Android platform system measurement area. It often uses Sobel operator, used Prewitt operator and Robert operator as image edge detection algorithm. According to the scene , one yuan coin calculation are selected as the image area of reference. This paper uses eclipse as development platform, programming language development using JAVA, debugging options the Android virtual machine, using the JDK version 1.6, Android version of 4.4.0.Compared with the existing machine vision equipment, this system has it’s advantages for it’s simple installation, free use, professional requirements which is not high and small mobile phones occupied capacity .

The software is suitable for a wide range, easy to use, which can measure small physical area in daily life. the measurement accuracy is related to many factors such as illumination of the environment, cleanliness, threshold that the user selected ,algorithm and so on. This software isn’t suitable for the measurement which requires a high accuracy .

Keyword： Android;JAVA;Image Processing;Area Calculation;

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1．1 课题背景及意义 1

1．2 调研的结论 1

1．3 课题的简介 1

1．4设计方案的提出 2

第二章 开发环境介绍 3

2.1 Android 系统介绍 3

2.1.1 开源 3

2.1.2丰富的硬件选择 3

2.2 eclipse介绍 3

2.3 JAVA语言介绍 3

2.4 XML可扩展标记语言 4

第三章 图像处理原理 5

3.1 RGB 图像转色度图像 5

3.2 图像边缘 5

3.3数字图像处理常用方法 5

3.4图像计算原理及流程图 6

3.4.1图像识别流程图 6

3.4.2图像面积计算原理 6

3.4.3 程序流程图 6

第四章 程序模块化设计 7

4.1 图像二值化模块设计 7

4.1.1 图像二值化 7

4.1.2 模块算法 7

4.2 Sobel算法模块设计 8

4.2.1 Sobel算法模块设计 8

4.2.2 程序模块 8

4.3 Prewitt算法模块设计 10

4.3.1 Prewitt算法模块设计 10

4.3.2 模块程序 10

4.4 Roberts算法模块设计 11

4.4.1 Roberts算法模块设计 11

4.4.2 模块算法 11

4.5 参考物选择模块设计及被测物识别 12

4.5.1 参考物选择及被测物体识别 12

4.5.2 模块程序 12

4.6 计算图像像素点模块设计及面积计算 14

4.6.1计算图像像素点模块设计及面积计算 14

4.6.2 模块程序 14

第五章 Android虚拟机调试运行 16

5.1 Android虚拟机的介绍 16

5.2 运行截图及解释 16

第六章 结束语 20

致 谢 21

参考文献 (References).......................................................................................................................................22

附 录 23

第一章 绪 论

1．1 课题背景及意义

现有图像识别设备，机器视觉设备等价格昂贵,且不方便携带，专业性要求高。随着电子工程技术和图像识别处理技术的不断研发，不断发展,便携式电子设备应用得越来越广泛,如今,基于嵌入式系统的移动终端随处可见，基于Android操作系统的手机也进入了寻常百姓家,这些嵌入式机器具备运行一些图像处理算法的能力，基于嵌入式机器视觉技术的研究和应用必将受到追捧^[5]。与传统的信息采集与处理技术相比,嵌入式机器视觉技术具有信息采集与处理速度快、精度高、可重复性强的优点^[5]。基于Android 系统的移动终端具备CPU 主频普遍较高、运行速度普遍较快、屏幕普遍较宽、分辨率普遍较高、摄像头像素普遍较高、内存普遍较大等诸多优势，而且移动终端还是绝大部分人随时随身携带的即时通信工具，使用应用者不需要额外购置平台处理的硬件设备。现有的图像处理设备，有较高的专业性，虽然精度高，却很难大众化。所以，一款大众的，成本低，而且易操作的测量面积的软件来满足日常要求。经过市场调查目前市场上带有Android操作系统的移动设备都满足毕设设计的硬件要求，设计出一款便携的面积计算软件。

1．2 调研的结论

毕设课题的目要求是在现有的基础设备上，设计一款容易操作的面积快速测量软件来满足日常要求的需要。现阶段，手持设备中IOS和Android系统最为大宗广泛应用，且绝大多数手持设备都安装有摄像头等基础硬件。而Android系统最为大众所熟悉，学习的时间成本低，适用年龄跨度大，所以选择Android作为毕设的操作系统上设计软件，满足课题的日常化，便携化。Android的开发语言为JAVA以及XML扩展标记语言共同组成。在日常生活中，以常用物质作为做标志物，既能做到面积的计算精度提高，也能把软件设计的复杂度降低，更能带来方便，所以软件的参考物选择一元硬币作为标准参考物，被测物体的面积计算是与一元硬币的面积进行换算。现有的图像处理技术已经完全能满足，实际的面积测量需求。日常生活中，测量不规则物体的面积耗时久，且不容易计算，一款能快速并且相对精确面积计算软件势在必行。常用的边缘算子有：Roberts检测算法，Canny边缘检测算法，Laplacian边缘检测算法，Sobel边缘检测算法，Prewitt边缘检测算法^[1]。电子图像进行面积的计算，以像素点做换算媒介更快捷简单。

1．3 课题的简介

目前适用范围广的手机操作系统就只有两种：Android，IOS。Android操作系统是于Linux操作系统的基础上开发的开放的自由的开源的操作系统，主要适用于移动终端，比如平板电脑，智能手机及家居机顶盒等，由开源手机联盟和Google共同领导开发。IOS是由苹果公司开发的移动操作系统。毕设系统实在Android操作系统上完成开发测试的。此次毕设用到的边缘算子有Roberts检测算法， Sobel边缘检测算法，Prewitt边缘检测算法^[1]。用边缘算法进行图像描边；再加以识别出参照物（毕设选取日常生活中常见的一元硬币作为参照物）和被测物体；以参照物的像素点和被测物的像素点数量进行对比换算，计算出被测物体的实际面积。

1．4设计方案的提出

方案一：使用Android开发板开发，外置需要硬件。该方案，运行效率高，且干扰少，而且能用相对合适的组建，减少误差，提高精度，而且在软件设计时，可以准确的测定误差产生的因素。但却设计成本高，且不易携带。

方案二：使用Android 手机开发。该方案，成本低，贴近生活，且方便携带。但是干扰大，每部手机的硬件不统一，会导致每部手机计算出的面积数值有一定偏差，会出现软件不能运行的情况。

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