摘 要

Android系统是一种基于Linux的自由及开放源代码的操作系统，是现在主流的移动设备的操作系统之一，被广泛使用在手机，平板电脑等设备上。图像处理是用计算机对图像进行分析和处理，使图像达到所需效果的技术，一般指数字图像处理。在人工智能飞速发展的背景下，图像处理技术是人工智能中的重要组成部分，对图像处理技术的研究更能促进人工智能的创新发展。随着移动终端普及，为图像处理辅助教学软件软件提供了基础。开发出基于移动平台的图像处理辅助教学软件软件，让用户能够随时利用手机学习图像处理知识，并进行仿真实验的软件具有良好的应用价值。本文主要是在android平台上开发出一款图像处理软件，完成一些常用的图像处理功能。

本文本软件完成了一些常用的图像处理技术，包括光源退化、直方图均衡、图像二值化腐蚀、图像二值化膨胀、灰度图、亮度对比、图像模糊、仿油画效果和图像加躁等仿真实验的处理原理操作效果展示，满足用户对移动终端上的图像处理需求。

关键词：android；图像处理；移动设备；数字图像处理

Abstract

Android system is a free and open source code based on Linux operating system, is now one of the mainstream mobile device operating system, is widely used in mobile phones, tablet PCs and other devices. Image processing is to use the computer to analyze and process the image, so that the image to achieve the desired effect of the technology, generally refers to the digital image processing. In the background of the rapid development of artificial intelligence, image processing technology is an important part of artificial intelligence, the research of image processing technology can promote the innovation and development of artificial intelligence. With the popularization of mobile terminals, it provides the basis for the image processing software. The development of image processing software based on mobile platform, so that users can use the phone to learn the knowledge of image processing at any time, and the software has good application value. This paper is mainly in the Android platform to develop an image processing software, to complete some of the commonly used image processing functions.

This text software to complete some of the commonly used image processing technology, including light degradation, histogram equalization, binary image corrosion, image binary swelling, grayscale, luminance contrast, blurred image, imitating the effect of painting and image and impetuous simulation processing principle of operation results show, meet the users of mobile terminal image processing demand.

Key Words：android；image processing；mobile terminal；digital image processing

目录

第1章 绪论 1

1.1 研究的背景、目的和意义 1

1.2 研究现状 1

1.3 课题研究内容 2

1.4 论文结构 2

第2章 开发语言及环境介绍 4

2.1 android平台 4

2.1.1 android系统架构 4

2.1.2 android组件 5

2.2 开发环境 6

2.2.1 安装eclipse 6

2.2.2 安装jdk 6

2.2.3 安装android sdk 6

2.2.4 安装ADT插件 7

第3章 数字图像处理技术简介 8

3.1 数字图像处理介绍 8

3.1.1 图像处理目的 8

3.1.2 图像处理方法简介 8

3.2 数字图像处理应用领域 9

第4章 图像处理软件需求分析 10

4.1 功能需求分析 10

4.2 处理流程分析 10

第5章 软件功能实现 12

5.1 图像获取实现 12

5.2 图像处理功能实现 13

5.2.1 光源退化 13

5.2.2 直方图均衡 14

5.2.3 灰度图 15

5.2.4 二值化膨胀 16

5.2.5 二值化腐蚀 17

5.2.6 亮度对比 17

5.2.7 图像模糊 18

5.2.8 仿油画效果 20

5.2.9 图像加躁 21

第6章 总结与展望 24

6.1 论文工作总结 24

6.2 问题与展望 24

参考文献 25

致 谢 26

第1章 绪论

2015年全球智能手机用户数量已经超过19.1亿，手机已经成为人们的日常生活的一部分，不管是生活娱乐，还是工作学习，都已经离不开手机了。手机最初的功用就是为人们方便的远程通话功能，但是智能手机发展到今天，基本的通话和短信功能已经满足不了人类的日常生活和工作的需要，为此智能手机发展出了一些额外的丰富多彩的其他功能，如多媒体，小说阅读，上网等。在多媒体技术不断创新突破的趋势下，图像处理成为了手机功能的新热点。

1.1 研究的背景、目的和意义

视觉是人类五感之一，图形作为视觉信息的主要承载方式之一，在人类的感知中有着至关重要的作用，人们在任何时间任何地点都可能接触图像(盲人除外)。有关数据表明，在人类感知中的所有信息中，图像信息(视觉信息)占70%以上^[1]。由此可知图像是人类获得视觉信息的重要途径，而且图像是生动形象的，所谓眼见为实，图像能带给人们直观的感知形象，这是听觉，味觉，嗅觉和触觉等其他信息获得方式所不能比拟的，图像所表达的信息比其余四感所表达的信息更加具体和形象。因而，图像信息是十分重要的。作为对图形信息的加工手段之一，图像处理技术也显得尤为重要。

目前，图像处理技术发展势头迅猛，已经被应用到计算机科学，建筑业，艺术创作，医学等多个科学领域，并且已经成为这些学科获取信息的重要来源和处理信息的重要手段^[2]。在人工智能取得飞速进展的前提下，数字图像处理作为人工智能的重要成分，需要积极的创新改进，其他程序员已经在PC上已经开发出了很多数字图像处理程序，如photoshop，photoimpact等，但是在电脑上的操作往往很复杂，而且也不方便。随着智能手机的普及，给移动图像处理软件打下了基础。

开发出简单实用的移动端图像处理辅助教学软件显得很有必要。移动图像处理与PC上的图像相比，具有以下优点：简便性，移动端的图像处理一般是一键实现，对用户而言是非常方便友好的；自由性，用户可以有选择性的对图像进行处理，第一时间进行分享。

1.2 研究现状

通过查阅相关资料，知道了国内外对于移动平台图像处理的研究现状。目前已经有了很多移动平台上的图像处理软件，下面介绍两款移动平台图像处理软件：

Fused是一款App Store上的免费应用，它的主要功能是将两张照片做出溶接的效果，熔接效果指的是让一张照片覆盖在另一张照片上，调整透明度，让两张照片都能显示出效果。Fused软件提供了一个透明度的接口，当设置透明度到最低时，前景照片完全透明，只显示背景图片，当透明度为100时恰好相反，当调整透明度为50时，两张照片都能显示出一半的效果。Fused也能调整对比度和亮度。并且有一些其他功能，涂抹笔刷可以使一张图的一部分完全透明，来显示出另一张图。

SKRWT也是一款图像处理应用。SKRWT 将自己定义为专业级图片处理软件，它完全舍弃了一些基本的图像处理功能，如贴纸，滤镜或调整亮度和对比度。因为它只用来解决它的专业领域问题：图形的修复。虽然SKRWT是一款图像修复软件，但是也可以用来对图像做一些夸张处理。

1.3 课题研究内容

本文研究目的是开发一款android平台的图形处理软件，因此首先讲解了android的一些基础知识，包括android的系统框架，以及开发环境的建立，然后介绍了数字图像处理的基本内容和常用方法。

本文的主要工作内容是编写了一款android图像处理软件，其完成了一些常用的图像处理技术，包括光源退化、直方图均衡、图像二值化腐蚀、图像二值化膨胀、灰度图、亮度对比、图像模糊、仿油画效果和图像加躁等仿真实验的处理原理操作效果展示，描述了完成这些功能用到的原理和算法。

1.4 论文结构

根据论文要求和完成工作情况，本论文主要分为六个章节：

1. ，主要介绍了移动图像处理技术的研究背景，表明了本文研究目的，说明了现在的研究现状，然后概括了本课题的撰写内容。

第二章，主要介绍了android的系统架构，然后讲解了android开发必不可少的四个组件，然后详细介绍了android开发环境，包括eclipse下载，JDK的安装，SDK的安装和ADT的安装和配置。

第三章，是对数字图像处理技术基础知识的讲解，包括数字图像处理目的，图像处理常用方法和数字图像处理技术的应用领域及前沿科技。

第四章，主要是本项目的需求分析，包括功能需求分析和系统处理流程分析。

第五章，是本文的重点，主要介绍了本文实现的功能，包括图像的获取和打开，光源退化、直方图均衡、图像二值化腐蚀、图像二值化膨胀、灰度图、亮度对比、图像模糊、仿油画效果和图像加躁等处理技术的实现原理和算法。

第六章，是对本论文总体工作内容的总结与回顾，提出了工作中的一些问题和关于本课题在未来的展望和畅想。

第2章 开发语言及环境介绍

本文实现的图像处理软件是基于android平台的，因此首先介绍android系统，详细讲解android平台的系统框架以及基本特征，然后介绍了软件开发语言java语言，最后介绍了开发环境的搭建和使用。

2.1 android平台

2.1.1 android系统架构

Android系统是从Linux系统中发展而来的操作系统，它是一个开源项目，是在谷歌的带领下逐渐发展起来的，目前已经成为市面上最流行的的移动端操作系统之一。最早的时候安迪·鲁宾开发了android系统，目的是用作移动终端的操作系统，如手机。2007年11月，谷歌与开放手机联盟决定一起研究改进Android系统。随后谷歌启动了Android的开源项目。经过9年的发展，截至到现在android系统版本已经更新到6.0，其代号为棉花糖^[3]。

Android的系统架构如图2.1.1所示，使用了分层方式，分为四层，最上层是应用程序层，然后是应用程序框架层和系统运行库层，最底层是Linux内核层^[4]。分别介绍如下：

1）应用程序层

Android平台不单单是一个OS，并且内置了很多系统软件，例如通话、短信、联系人、浏览器、多媒体等应用程序。这些系统应用虽然能实现基本的手机功能，但是在功能完善性和美观上有着一定的欠缺，一般满足不了用户对手机功能和美观的需求，所以这些系统应用可以被其他软件开发人员所编写的有着相同功能的程序所替代，这与其他不可更改系统应用的手机操作系统不同，使用起来比较灵活和方便。

 2）应用程序框架层