基于数据可视化的移动端珍珠首饰识别系统研究

李源枫?励雨晴?郑瀚霖?郑嘉琦

摘 要 目的：建立能够帮助个体消费者快速并專业的完成对珍珠首饰的识别与了解的移动应用系统，并验证其可行性。方法：通过已有的珍珠的特征分类，进行图像数据库的建立并搭建基本模型，进入移动端产品的交互设计过程，用数据可视化的方法将专业的数据图表转化为浅显易懂的模式。结论：结合数据可视化和交互流程设计，得出移动端珍珠首饰识别模型，进行可用性测试后可知，系统运行较为流畅，各方面评价数据较高。

关键词 建立图像数据库;数据可视化;交互流程设计;移动端图像识别;可用性测试

随着珍珠首饰的普及和流行，珍珠市场参差不齐的弊端使消费者对优劣鉴别有了较大的需求，采用图像识别系统研究也仍旧依赖于专业的设备，而这类设备以固定的或是大型工业设备为主，操作系统也非常专业，不能满足普通的个体消费者的需求。因此融合移动端的设备更加符合消费者需求。

目前，国内出现的少量识别系统重心偏向数据库搭建，针对交互流程设计和数据可视化两个部分的研究较少，因此，将计算机视觉识别技术和图像分析评价应用民用化，是值得研究的方向。

1数据可视化概念阐述

1.1 数据可视化概念及定义

数据可视化（data visualization）是利用计算机图形学和图像处理技术，将数据转换成图形或图像在屏幕上显示出来，并进行交互处理的理论、方法和技术[1]。数据可视化是可视化技术在非空间数据领域的应用，它改变了传统的通过关系数据来观察和分析数据信息的方式，使人们能够以更直观的方式看到数据及其结构关系，发现数据中隐含的信息[2]。数据可视化是将其数据库中的数据以图表等形式呈现，数据构成数据图像并以多维的形式表示，从而对数据拥有更深入的分析。

1.2 数据可视化在识别系统中的意义

数据可视化转化的图文表格传递速度快;能清晰地表现数据的各个方面，体现数据的多维性;在分析中，可直观感受到数据的各个属性及变化。数据可视化的结果能专业简洁的使用户理解可视化的内容。在识别系统中，正是需要数据可视化的技术，将识别结果清晰且直观易懂地展现给用户，便于用户理解识别结果。

1.3 数据可视化流程在识别系统中的应用

数据可视化技术的过程一般分为四步：分别是数据的预处理，映射，绘制，显示。数据的预处理是对原始数据进行预处理及储存，将导入的图片进行标准化的处理;映射是将数值转化为几何数据进行建模的过程，是可视化技术的核心[3];将几何功能转换为图像的过程是绘制;最后显示，将图像按设定的形式内容转换进行输出，在屏幕上显示结果。

2移动端珍珠首饰识别系统构建

2.1 交互设计概念阐述

交互设计，是定义、设计人造系统的行为的设计领域，它定义了两个或多个互动的个体之间交流的内容和结构，使之互相配合，共同达成某种目的。交互设计主要旨在创造和建立人、产品、服务之间的关系，以“在充满社会复杂性的物质世界中嵌入信息技术”为中心。

2.2 设计流程的实现

查找相关文献，进行实地调研，主要方法是通过访谈和问卷的来获取用户的需求，结合用户的痛点以及珍珠分类分级标准建立评价维度，最后，设计基于数据可视化的移动端珍珠识别系统，其中数据库的建立是基于评价维度完善的基础上的，这需要非常多的图片数据对计算机进行训练，是将评级标准，评级维度及对应的方法录入使其形成判定体系，也可接入已有的一些珍珠的特征分类数据库进行优化。在基本的模型搭建完以后，进入到移动端产品的交互设计过程。为了提升用户体验，将专业的数据图表转化成简单易懂并清晰明了的结果，是普通用户也能第一时间看懂，这用到了数据可视化的方法，最后将产品原型产出。

（1）识别系统构成。系统主要由图像获取模块、预识别模块和信息交互模块三个基本模块构成，其主要功能是：获取待识别图像、对待识别图像进行预识别以及生成数据结果显示在信息交互模块上。产品研究重点是交互流程设计和数据可视化两个部分，它们将计算机视觉识别技术和图像分析评价应用到具体场景中，使其民用化，让普通消费者也能理解数据。这也是对技术进行封装。

（2）可用性测试。观察和记录用户在完成规定任务的操作过程中出现的问题与需求，总结用户对移动端识别系统的满意程度和意见，为后续的优化升级提供依据。可用性测试任务主要为进入拍照识别界面进行识别;显示识别结果;历史记录查找;编辑意见反馈等。

3结束语

在基于数据可视化的移动端珍珠首饰识别系统中，流畅简单的交互流程设计和清晰准确的数据可视化十分重要。珍珠的等级评判主要依靠人工根据其颜色、光泽、形状、纹理等进行评估，数据库搭建需要更为专业的技术。通过交互流程设计以及数据可视化的建立，使用户易于理解识别结果。通过可用性测试，对用户的体验及信息获取、反馈等方面进行满意度调查，为系统优化提供依据。

参考文献

[1] 韩卫国，王劲峰，王海起，等，基于数据可视化的交通流量分析[J].武汉理工大学学报，2004，28（5）：668-670.

[2] 韩卫国，王劲峰，王海起，等，基于数据可视化的交通流量分析[J].武汉理工大学学报，2004，28（5）：668-670.

[3] 陈建军，于志强，朱昀.数据可视化技术及其应用[J].红外与激光工程，2001，（5）：30-33.

作者简介

李源枫（1990-），男，浙江杭州人;毕业院校：浙江理工大学，学历：硕士研究生，现就职单位：浙江农林大学暨阳学院，研究方向：交互设计，产品创新设计。