基于安卓的手機(jī)圖片分類軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

武警工程大學(xué)研究生管理大隊(duì)12隊(duì) 張 鑫

武警廣州指揮學(xué)院 姜 波

基于安卓的手機(jī)圖片分類軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

武警工程大學(xué)研究生管理大隊(duì)12隊(duì) 張 鑫

武警廣州指揮學(xué)院 姜 波

本文針對(duì)安卓手機(jī)中圖片瀏覽器的快速分類和瀏覽，提出一種手機(jī)圖片分類軟件方案。利用層次分析法和手機(jī)圖片的特征，從手機(jī)圖片大小、分辨率、格式、信息完整性四個(gè)方面建立手機(jī)圖片的評(píng)價(jià)模型，對(duì)圖片進(jìn)行打分，最后進(jìn)行篩選。最后給出了Android軟件用戶界面生成和實(shí)現(xiàn)過程。

安卓；圖片瀏覽器；層次分析法

0 引言

現(xiàn)在Android手機(jī)操作系統(tǒng)已經(jīng)成為整個(gè)手機(jī)操作系統(tǒng)的主流系統(tǒng)。圖片大量地出現(xiàn)在手機(jī)之中，因此手機(jī)圖片的管理和瀏覽的使用也是越來越多。然而儲(chǔ)存在手機(jī)中的圖片來源多種，因此大量無用的雜亂圖片會(huì)出現(xiàn)在手機(jī)之中，例如程序應(yīng)用的圖標(biāo)，廣告圖片，網(wǎng)上瀏覽的緩存圖片。而安卓系統(tǒng)的圖片瀏覽器是自動(dòng)加載所有圖片，使得這些圖片大量的充斥在其中影響圖片的瀏覽。因此設(shè)計(jì)一個(gè)新的手機(jī)圖片瀏覽器，實(shí)現(xiàn)先對(duì)圖片的評(píng)分接著進(jìn)行過濾。

1 手機(jī)圖片評(píng)價(jià)模型設(shè)計(jì)

手機(jī)中所儲(chǔ)存的圖片大致可以分為以下三大來源：手機(jī)拍照、網(wǎng)上下載保存、手機(jī)應(yīng)用的所產(chǎn)生。下面對(duì)這幾種來源進(jìn)行詳細(xì)分析。

1.1 手機(jī)圖片特征分析

拍攝的圖像所包含很多內(nèi)容，包括ISO、日期時(shí)間、白平衡、快門、相機(jī)品牌、及全球定位系統(tǒng)（GPS）、縮略圖、型號(hào)等等。然而普通的手機(jī)圖片瀏覽器卻并未對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，而是簡單按照時(shí)間的方式或者圖片所在的文件夾的方式進(jìn)行排序。

如此手機(jī)中的圖庫就會(huì)成為大雜燴，包羅萬象，影響用戶的使用。一般的解決方法是對(duì)看圖軟件進(jìn)行設(shè)置，指定讀取特定文件夾圖像。但是這樣不僅僅造成圖片可能漏讀取出來，并且隨著包含圖像的文件越來越多，每次設(shè)置也是非常麻煩。

根據(jù)目前分析，我們可以得出手機(jī)圖片三大來源的特征分別是：拍照?qǐng)D片：1）大小較大一般大于1M，圖片質(zhì)量高；2）圖片文件頭部信息包含全面；3）圖片分辨率較大。下載圖片：1）文件大小大多低于1M，圖片質(zhì)量普遍不高；2）圖片進(jìn)行壓縮過，文件頭部包含信息幾乎沒有；3）圖片文件多為jpg或gif格式。手機(jī)程序圖片：1）大小多為幾K到幾十K；2）圖片長寬一致。

為了對(duì)以上的分析進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)手機(jī)中的圖片進(jìn)行了實(shí)際的調(diào)查和統(tǒng)計(jì)，總共收集了2530張的手機(jī)圖片，進(jìn)行歸納整理得出的統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下：

?

對(duì)圖像進(jìn)行觀察發(fā)現(xiàn)，得出以下幾個(gè)結(jié)論：1）拍照?qǐng)D片集中在1-16M范圍之內(nèi)；網(wǎng)絡(luò)下載圖片集中在10KB-100KB范圍之內(nèi)；手機(jī)程序圖標(biāo)集中在0KB-100KB范圍之內(nèi)；2）拍照?qǐng)D片集中在jpg格式，網(wǎng)絡(luò)下載圖片多為jpg或gif格式；手機(jī)程序圖片大多為png格式；3）雜亂無用的圖片集中在0-10KB，并且這些圖片的格式多為jpg格式或png格式。

統(tǒng)計(jì)所得的結(jié)果同理論上的分析大致相同，可以得出手機(jī)圖片的特征。

對(duì)手機(jī)圖片的分辨率統(tǒng)計(jì)所有的手機(jī)程序圖標(biāo)其長寬分辨率絕大部分是完全相同，個(gè)別相差不超過10。手機(jī)拍攝的圖片分辨率之差，不同手機(jī)不相同，但之差在500以上。而網(wǎng)絡(luò)下載圖片分辨率不一定，但不是走向兩個(gè)極端而是介于其中的。

1.2 手機(jī)圖片評(píng)價(jià)模型建立

首先依據(jù)實(shí)際統(tǒng)計(jì)圖片信息結(jié)果對(duì)圖片大小、圖片格式、圖片分辨率、圖片信息完整性評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)建立標(biāo)準(zhǔn)，每項(xiàng)滿分標(biāo)準(zhǔn)為100分。標(biāo)準(zhǔn)建立應(yīng)該盡量突出手機(jī)拍照所得照片得分盡量要高，手機(jī)應(yīng)用程序圖標(biāo)的得分應(yīng)該盡量低，網(wǎng)絡(luò)下載所得的圖片應(yīng)該有一定的區(qū)分度。下面為從四個(gè)方面分別建立的不同的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。

1）圖片格式：jpg格式低質(zhì)量雜亂的圖片集中在0—10KB之中，依據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果jpg格式圖片總數(shù)在931張，0-10KB有407張占到43.71%，非雜亂圖片占到56.29%,。所以jpg圖片得分為56分；gif格式圖片共有102張，經(jīng)過篩選其中35張圖片質(zhì)量較高，占到34.31%，所以gif格式圖片得分為34分；png圖片共有1343張圖片，幾乎全部為應(yīng)用程序圖標(biāo)或者為廣告圖片，所以得分為1分。

2）圖片大?。?-16M圖片總共有208張圖片，幾乎沒有無用雜亂的圖片，所以得分99分；100KB-1Mb圖片共有69張，有15張的雜亂的圖片占到21.73%，所以得分為78分；10KB-100KB圖 片共有900張，網(wǎng)絡(luò)下載圖片，程序圖片較多集中在這個(gè)地方，雜亂圖片有565張占到62.77%，所以得分為37分；0-10KB共有1353張，幾乎所有圖片都為雜亂無用的圖片，所以得分為1分。

3）圖片分辨率：由于程序圖標(biāo)明顯的特征是分辨率的長和寬之差非常小,為了將其過濾,若分辨率的長和寬差距在10之內(nèi),得分為1分；若分辨率的長寬都在1000以上則認(rèn)定為拍照所得的圖片,得分為99分；其余分辨率長寬不同，得分為50；

4）信息完整性：

如圖片保存有拍攝的圖像所包含很多內(nèi)容，包括ISO、日期時(shí)間、白平衡、快門、相機(jī)品牌、及全球定位系統(tǒng)（GPS）、縮略圖、型號(hào)全部或者部分信息，根據(jù)前面對(duì)手機(jī)圖片的分析可以得出包含這些信息的圖片不可能是網(wǎng)絡(luò)下載所得或者為手機(jī)程序圖片，則可以認(rèn)定為拍照所得的圖片，得分為99分；若不包含的分為1分。

1.3 層次分析法判斷四個(gè)方面的評(píng)分權(quán)重

1）層次結(jié)構(gòu)

目標(biāo)層：合理的圖片管理。

準(zhǔn)則層：圖片大小（B1），圖片格式（B2），圖片分辨率（B3），圖片信息完整性（B4）。

措施層：圖片過濾、重新排序。

圖1 軟件文件結(jié)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)界面

2）構(gòu)造判斷矩陣并賦值

根據(jù)遞階層次結(jié)構(gòu)可以構(gòu)造出判斷矩陣。

B1 B2 B3 B4 B1 1 7 3 5 B2 1/7 1 1/5 1/3 B3 1/3 5 1 3 B4 1/5 3 1/3 1

3）計(jì)算權(quán)向量與檢驗(yàn)

平均隨機(jī)一致性指標(biāo)R.I.表（1000次正互反矩陣計(jì)算結(jié)果）

矩陣階數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 R.I. 0 0 0.52 0.89 1.12 1.26 1.36 1.41矩陣階數(shù) 9 10 11 12 13 14 15 R.I. 1.46 1.49 1.52 1.54 1.56 1.58 1.59

最后的出的結(jié)論為矩陣滿足一致性檢驗(yàn),得出的權(quán)重分別為：

格式比重為50.5%，信息完整性比重為26.22%，分辨率比重為11.75%，圖片大小比重為11.53%。

1.4 模型驗(yàn)證

為了對(duì)評(píng)價(jià)模型進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證，從收集的2600多張圖片之中選取具有代表性的100張圖片。其中有20張為雜亂無用的圖片里面有14張應(yīng)用程序圖標(biāo)，6張廣告圖片，其他80張圖片有40張手機(jī)拍攝的圖片，40張網(wǎng)上下載的圖片。最后經(jīng)過評(píng)價(jià)模型檢驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)得出20張圖片之中有15張圖片的得分是低于30分，被成功的過濾出來，過濾雜亂圖片的成功率為75.00%。非雜亂的80張圖片中，有13張被錯(cuò)誤的過濾掉，差錯(cuò)率為16.25%。雖然評(píng)價(jià)模型并不是100%的能夠準(zhǔn)確無誤的過濾出所有雜亂的圖片，但是過濾的成功率較高，過濾的差錯(cuò)率較低，還是符合預(yù)期，所以對(duì)評(píng)價(jià)系統(tǒng)基本滿意。

2 軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 界面設(shè)計(jì)

如今構(gòu)建Android的界面主要有三種方式：（1）利用XML配置文件生成；（2）使用代碼在程序中生成；（3）用界面的接口形成自定義的用戶界面組件。

三種方式都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，下面結(jié)合本Android程序來進(jìn)行一一介紹：（1）利用XML配置文件生成。 優(yōu)秀的程序員寫程序代碼時(shí)，都會(huì)具有低耦合度，界面的設(shè)計(jì)代碼和程序的邏輯代碼應(yīng)該是互相分離的。所以使用XML文件是值得提倡的行為。通過XML文件配置時(shí)，Android程序啟動(dòng)時(shí)會(huì)用setContent-View（）的方法來加載界面，然后使用findViewById（）來在程序中注冊(cè)圖形組件，程序里面的控件就能實(shí)行各種操作。（2）使用代碼在程序中實(shí)現(xiàn)。對(duì)于一部分控件來說，可以實(shí)現(xiàn)一些特殊的顯示方式，并不完全用布局XML文件中實(shí)現(xiàn)。在程序中代碼構(gòu)建的方式還可以在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)去更改頁面布及效果。如gallery控件之中的滑動(dòng)效果，就是需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)自定義的循環(huán)，讓顯色效果交替在滑動(dòng)中體現(xiàn)。（3）用戶自定義頁面組件。 由于Android應(yīng)用程序中的用戶界面都是由View及View的各個(gè)子類圖Button，TextView等子View及各種容器ViewGroup構(gòu)成。因此也好實(shí)現(xiàn)自己定制化的界面劑頁面組件只需要繼承View類。

2.2 軟件實(shí)現(xiàn)（見圖1）

3 結(jié)論

本文總結(jié)手機(jī)圖庫中的圖片三個(gè)主要來源分別是手機(jī)拍攝的圖片、網(wǎng)上下載的圖片、應(yīng)用程序圖標(biāo)，并對(duì)每類圖片的特性及其原因進(jìn)行了詳細(xì)的分析。根據(jù)手機(jī)中三類圖片的特性包括圖片大小、分辨率、格式、信息完整性，建立手機(jī)圖片的評(píng)價(jià)模型。接著按照?qǐng)D片的統(tǒng)計(jì)結(jié)果建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)每一張圖片從四個(gè)特性方面進(jìn)行了打分，而加權(quán)平均數(shù)的權(quán)值是通過層次分析法得出。最后為了對(duì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)的合理性以及評(píng)價(jià)模型的合理性進(jìn)行檢驗(yàn)，從統(tǒng)計(jì)收集的2530選取了具有代表性的100張圖片，來對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證。得出的結(jié)果是對(duì)于雜亂圖片過濾概率能達(dá)到75.00%，錯(cuò)誤檢測為雜亂圖片概率為16.25%。最終在eclipse上編寫圖片瀏覽器軟件實(shí)現(xiàn)了將低質(zhì)量，雜亂無用的圖片依據(jù)分?jǐn)?shù)進(jìn)行了過濾，從而重新對(duì)手機(jī)中的圖片進(jìn)行排序，得到相對(duì)合理的圖片瀏覽順序。

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張鑫（1991—），安徽合肥人，碩士，現(xiàn)就讀于武警工程大學(xué)。

張鑫【通訊作者】（1991—），安徽合肥人，碩士，現(xiàn)就讀于武警工程大學(xué)，主要研究方向：信息安全。