图像版式信息识别APP功能设计

张晓彤 李海军 邢明洋 戴佳楠 王凯

摘要：版式设计是平面设计工作的重要环节，目前市面上多数APP产品只能进行文字识别，忽略了图像版式本身所传达的重要信息。本文针对上述问题，对具备版式分析功能的APP进行设计，首先以获得高质量，稳定版式素材为目的，对摄像头传感器，补光系统及光学镜片等提出要求，在此基础之上对软件的主要功能进行设计，最后对软件内在逻辑关系进行优化。本文将为实现版式设计信息数字化提供一种可行路径。

引言

版面设计是一种视觉传达的语言，通过对所需传达的信息进行排列、优化组合，实现信息更为快捷、迅速、准确的传达，并在传达中获得视觉美感和心理愉悦感[1]。受到现代设计新思想、新观念的影响，版式设计的应用范围越来越广，在传达信息的同时，也在传达新的思想和理念，多元化与视觉化成为版式设计的两大特点[2-3]。

设计师在进行平面设计排版时，需要具备一定的理论基础，并以此确定大致方向和目标，通过不断地对优化设计，逐步形成成功的作品[4]。然而，平面设计方案瞬息万变，各具特色，设计理论发展迅速。如何抓住平面设计的精髓成为设计师自身发展的重要条件。

尽管版式设计是平面设计工作的重要环节，但目前市面上多数APP产品只能进行文字识别，忽略了图像版式本身所传达的重要信息。本文针对上述问题进行研究，成果将为实现版式设计信息数字化提供一种可行路径。

1、硬件设计

1.1传感器种类

摄像头传感器按其实现技术工艺分为CCD传感器和CMOS传感器[5]。其中CCD传感器成像质量好由于CMOS传感器，但制造工艺复杂，成本高。在相同传感器分辨率条件下，CMOS类传感器价格比CCD类传感器便宜。随着半导体工艺进步，逐渐拉近了与CCD传感器之间的差距。

目前，以CMOS传感器为摄像头主要部件的手机已成为主流，CMOS传感器技术已经能够满足本图像办事信息识别系统的需求。

1.2补光系统

照度是测量光强度的单位，若物体所处环境的天然光线或环境光线不能满足光传感器对临界光照强度需求，就需要采用人工光源进行补光，这就是闪光灯的作用[6]。

然而，不同类型的闪光灯具备不同的色彩光谱，采用其进行照片补光，可能会使装片的色彩发生偏移。手机闪光灯一般采用LED光源，光谱中存在大量的蓝色光线，这就需要在后续的图像处理中给与白平衡矫正[7]。

1.3光学镜片

畸变是指光线通过光学系统时透射镜头的边缘部分和中心部分的放大倍率不一样导致[8]。对于图像版式信息识别系统而言，畸变帶来的危害较大。然而当前手机往往只具备单一的广角镜头，其在图像畸变方面更为不利，因此需要在后续的图片处理中给以纠正。

综上所述，摄像头作为版式设计分析软件获取外界环境信息的首要途径，其应具备良好的色彩还原性以及图片抗畸变性能。

2、图像办事信息识别系统功能设计

2.1软件功能分析

（1）图片编辑功能设计，能够对采取摄像功能获得的图片进行互动操作。①可根据用户对光源种类及色温的选择，校准图像白平衡，还原色彩设计初衷。②可对图片进行边缘畸变矫正，能够对不同角度拍摄的图片进行校准，使后期获得的版式设计关系更为准确。③可对图片进行边缘裁切，限制分析区域。

（2）版式分析功能设计，能够通过交互式操作，对图片版式进行智能识别，获得设计版式信息。其功能包括以下几个方面：①实现版面识别，通过交互操作实现版面比例标定及矩形单元绘制，确定素材主要元素。②实现版面分析，对图、表、字的位置关系，比例特征，形状模式，色彩特色，并将获得的版式信息数字化。③根据版式要素信息，解析视觉引导线，。上述过程可以在交互中促进AI学习，提升AI分析能力与速度。

2.2功能逻辑结构设计

逻辑一般体现在对内容的分组上，良好的逻辑关系不仅给设计师带来更好的操作体验，同时也能使设计师的思维更为清晰，更好的把握设计灵感。本软件的主要功能逻辑结构关系如下：

第一步，外环境图像摄取及矫正。与用户通过主动激活APP软件，开启摄像功能，获取需要分析的版式图像。然后通过畸变矫正，环境补光特性矫正实现素材获取。

第二步，图像标定。分析被摄对象的主色、辅助色，标记主体。通过与用户互动实现素材元素分析，为版式分析进行准备。

第三步，版式分析。本板块为本软件的核心，其通过图像标定获得的元素之间的位置关系，面积比例关系等，分析计算素材版式信息。内容包括版面图、表、字的位置关系，比例特征，形状模式，色彩特色等信息，分析中的交互过程可对AI系统进行训练。

第四步，云存储及版式发表。对于建立云端账户的APP用户，课将自己的图像版式分析结果云端保存，也可以在社区中发表自己的版式分析结果。

3、结语

版式设计是平面设计工作的重要环节，本文着重设计了基于手机APP的图像版式信息获取系统。详细阐述了如何通过APP功能实现版式素材的获取、分析及存储等功能，以及软件内在逻辑结构。本文可作为类似功能APP开发设计参考之用。

参考文献：

[1]谢石城.版式设计中的阅读与审美[J].文艺争鸣，2020（1）：196-200.

[2]马可欣，刘洋.文字与版式设计[M].北京：清华大学出版社，2018.

[3]林鸰，李一墨.现代版式设计特征分析及创新趋势研究[J].艺术科技，2016（9）：284.

[4]陈晓.基于视觉设计师岗位实际需求的课程探析[J].新课程研究（中旬），2018（2）：44-46.

[5]马华东，陶丹.多媒体传感器网络及其研究进展[J].软件学报，2006（09）：2013-2028

[6]郭珮瑶，蒲志远，马展.多相机系统：成像增强及应用[J].激光与光电子学进展，2021，58（18）：1811013.

[7]刘选福.蓝光光谱宽度及荧光粉配比对白光性能的影响研究[D].大连：大连工业大学，2017.

[8]董永圣，丛京洲，李艳红，等.超薄高清手机镜头光学系统设计[J].长春理工大学学报（自然科学版），2017，40（4）：33-37.

项目：辽宁省大学生创新训练项目”版式嗖叭”（编号：2021101480090）。