基于Android的色盲矯正系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
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【摘要】:色盲是一種由視網(wǎng)膜錐體細(xì)胞異常而導(dǎo)致的視覺(jué)缺陷,它導(dǎo)致眼睛不能正常獲取視覺(jué)中的顏色信息,使人們的生活、學(xué)習(xí)和工作面臨諸多不便。目前包含生物學(xué)、中西醫(yī)學(xué)、物理學(xué)和信息學(xué)等在內(nèi)的諸多領(lǐng)域都在如何提高色盲患者對(duì)顏色信息的獲取能力方面開(kāi)展了相關(guān)研究,其中結(jié)合了數(shù)字圖像處理和電子信息技術(shù)的色盲矯正方法在安全性和有效性上表現(xiàn)出獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)。 本文以設(shè)計(jì)出可供人們便捷使用的色盲矯正工具為目的,從圖像處理的角度對(duì)色盲及其矯正進(jìn)行研究,對(duì)色盲圖像矯正方法進(jìn)行了分析改進(jìn),并且針對(duì)色盲類型中較為普遍的二色盲設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一套基于Android系統(tǒng)的色盲矯正系統(tǒng),完成了系統(tǒng)的調(diào)試分析。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下: (1)分析研究了基于圖像處理的兩類色盲矯正圖像處理方法,,即基于圖像顏色值統(tǒng)計(jì)的色盲矯正方法和基于H分量旋轉(zhuǎn)的色盲矯正方法。對(duì)兩種算法進(jìn)行了仿真分析,結(jié)果表明,基于圖像顏色值統(tǒng)計(jì)的色盲圖像矯正方法計(jì)算量大、運(yùn)行速度慢、實(shí)時(shí)性差;基于H分量旋轉(zhuǎn)的色盲矯正方法利用H分量的特點(diǎn),減小了計(jì)算量,但運(yùn)行占用內(nèi)存大,無(wú)法實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)下對(duì)視頻圖像的實(shí)時(shí)性處理。 (2)改進(jìn)了基于H分量旋轉(zhuǎn)的色盲矯正算法,改進(jìn)算法利用了最佳色盲矯正圖像R、G、B顏色分量值與原圖相應(yīng)分量值之間的關(guān)系,采取直接對(duì)原圖像R、G、B分量進(jìn)行替換的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)H分量的旋轉(zhuǎn),無(wú)需開(kāi)辟新的內(nèi)存空間,提高了程序的運(yùn)行速度。測(cè)試結(jié)果表明,利用改進(jìn)后的色盲矯正方法開(kāi)發(fā)出的應(yīng)用程序,能夠很好的運(yùn)行于嵌入式系統(tǒng)平臺(tái),具有實(shí)時(shí)性處理視頻圖像的能力,并保持了原方法的矯正效果。 (3)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了基于Android的色盲圖像矯正系統(tǒng),基于改進(jìn)的H分量旋轉(zhuǎn)的色盲矯正算法開(kāi)發(fā)了色盲矯正應(yīng)用程序,通過(guò)測(cè)試,該系統(tǒng)不僅能夠提高色盲患者對(duì)特定顏色的分辨能力,同時(shí)還可以模擬出紅二色盲、綠二色盲和藍(lán)二色盲患者眼中的真實(shí)圖像。 對(duì)系統(tǒng)的測(cè)試結(jié)果表明:在色盲圖像矯正方面,該系統(tǒng)能夠很好地幫助色盲患者實(shí)現(xiàn)對(duì)色盲檢測(cè)圖的辨別,在對(duì)顏色形狀較為復(fù)雜的植物景觀進(jìn)行測(cè)試時(shí),系統(tǒng)的矯正功能能夠幫助色盲患者順利地發(fā)現(xiàn)植物葉中夾雜的花朵或果實(shí);色盲模擬方面,系統(tǒng)能夠較逼真得再現(xiàn)二色盲患者視覺(jué)圖像,可應(yīng)用于對(duì)二色盲的測(cè)試和體驗(yàn)。同時(shí),該系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的應(yīng)用程序能夠方便的在Android平板和Android手機(jī)上安裝和運(yùn)行,系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)時(shí)性好,為色盲矯正和色盲測(cè)試提供了便利。
【關(guān)鍵詞】:色盲 圖像處理 H分量 嵌入式系統(tǒng) Android
【學(xué)位授予單位】:鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TP391.41;R774.14
【目錄】:
- 摘要4-6
- Abstract6-8
- 目錄8-11
- 1 緒論11-16
- 1.1 色盲成因分析與矯正11-13
- 1.1.1 色盲定義11
- 1.1.2 色覺(jué)原理11-12
- 1.1.3 色盲成因12
- 1.1.4 色盲矯正12-13
- 1.2 色盲圖像處理方法的研究現(xiàn)狀13-14
- 1.2.1 色覺(jué)模型建立13
- 1.2.2 色盲圖像矯正13-14
- 1.3 實(shí)現(xiàn) ANDROID 系統(tǒng)色盲矯正算法的意義14-15
- 1.3.1 嵌入式色盲圖像處理系統(tǒng)14
- 1.3.2 實(shí)現(xiàn) ANDROID 系統(tǒng)色盲矯正的意義14-15
- 1.4 本文主要內(nèi)容和框架15-16
- 2 色盲圖像算法分析16-37
- 2.1 色盲模擬模型16-21
- 2.1.1 三通道色覺(jué)模型16
- 2.1.2 色盲模擬模型16-18
- 2.1.3 實(shí)驗(yàn)仿真與結(jié)果分析18-21
- 2.1.3.1 色盲檢測(cè)圖實(shí)驗(yàn)仿真19-20
- 2.1.3.2 自然景觀圖實(shí)驗(yàn)仿真20-21
- 2.2 色盲圖像矯正算法21-36
- 2.2.1 基于圖像顏色值統(tǒng)計(jì)的色盲矯正方法22-28
- 2.2.1.1 自適應(yīng)映射法22-23
- 2.2.1.2 幾何變換映射法23-25
- 2.2.1.3 實(shí)驗(yàn)仿真與結(jié)果分析25-28
- 2.2.2 基于 H 分量旋轉(zhuǎn)的色盲矯正方法28-36
- 2.2.2.1 H 分量旋轉(zhuǎn)法原理分析29-32
- 2.2.2.2 對(duì)實(shí)現(xiàn)最佳 H 分量旋轉(zhuǎn)的改進(jìn)32-34
- 2.2.2.3 實(shí)驗(yàn)仿真與結(jié)果分析34-36
- 2.3 本章小結(jié)36-37
- 3 色盲矯正系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)37-62
- 3.1 ANDROID 系統(tǒng)37-40
- 3.1.1 ANDROID 系統(tǒng)簡(jiǎn)介37-39
- 3.1.2 ANDROID 系統(tǒng)架構(gòu)39-40
- 3.2 ANDROID 程序開(kāi)發(fā)40-53
- 3.2.1 配置 ANDROID 開(kāi)發(fā)環(huán)境40-43
- 3.2.2 ANDROID 應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)43-47
- 3.2.3 ANDROID 應(yīng)用程序解析47-53
- 3.3 系統(tǒng)程序開(kāi)發(fā)53-61
- 3.3.1 算法編程解析53-57
- 3.3.2 軟件功能實(shí)現(xiàn)57-60
- 3.3.3 相關(guān)問(wèn)題思考60-61
- 3.4 本章小結(jié)61-62
- 4 色盲矯正系統(tǒng)測(cè)試與分析62-67
- 4.1 測(cè)試平臺(tái)說(shuō)明62-63
- 4.2 軟件實(shí)際使用63-64
- 4.3 實(shí)際效果測(cè)試與分析64-66
- 4.4 本章小結(jié)66-67
- 5 總結(jié)與展望67-69
- 5.1 總結(jié)67
- 5.2 展望67-69
- 參考文獻(xiàn)69-73
- 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果73-74
- 致謝74
【參考文獻(xiàn)】
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10 姚昱e
本文編號(hào):390390
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