基于ios平臺的qr碼識別系統的設計與實現碩士學位論文-資料下載頁

　　

【正文】 5度，90度），這樣就可以確定QR碼的方位；識讀格式信息；識讀版本信息，得到版本信息，如果符號版本小于等于6，則對版本信息1進行檢查和糾錯，如果糾錯信息超過容量，則對版本信息2進行譯碼；通過步驟2當中的格式信息，得出糾錯等級和掩膜圖形，然后用掩膜圖形對QR碼編碼區域進行異或處理，消除掩膜；根據QR碼的符號排列規則，確定符號碼字，并且恢復編碼數據和糾錯碼字；通過糾錯等級信息匹配糾錯碼字，如果有錯誤，就通過糾錯機制替換錯誤信息；按照模式指示符，重新對二進制數據流進行分段，并且將每一段數據流對應的字符解析出來。：圖 QR碼識別模塊流程圖 文字識別模塊設計該模塊的文字識別庫是調用的第三方靜態C庫，主要功能是對整張圖片進行掃描，確定可能存在文字的區域，然后返回該區域的坐標數組，最后通過該坐標數組進行截圖，發送服務器進行識別。步驟如下：將照片的二進制數據發送給文字識別庫；若文字識別庫返回為空，則提示用戶識別失敗，可以進行拍下整張照片進行識別；若返回坐標數組，則繼續進行步驟3；根據坐標數組在圖片劃出文字區域，截圖，發送給網絡請求模塊；網絡請求模塊將圖片的二進制數據存入請求的body中，發送給服務器；服務器返回識別后的json數據；通過第三方json庫解析步驟5返回的json數據，并輸出。：圖 文字識別模塊流程圖 拍照識別模塊設計該模塊是在QR碼識別和文字識別均失敗的情況下，會讓用戶選擇是否拍攝整張圖片，發送給服務器進行識別，步驟如下：將攝像頭模式從攝像切換成拍照，同時隱藏系統默認的切換動效，這樣用戶就不會感覺出不一樣的體驗了； 停止QR碼識別進程，停止QR碼識別周期定時器，釋放相關資源；停止文字識別進程，停止文字識別周期定時器，釋放相關資源；用戶點擊拍照，通過NSCamera接口獲取照片，同時將該照片在視圖上縮小，顯示一個動畫效果；網絡請求模塊將圖片的二進制數據存入請求的body中，發送給服務器； 服務器返回識別后的json數據；通過第三方json庫解析步驟6返回的json數據，并輸出。：圖 拍照識別模塊流程圖 圖像識別系統界面設計，本系統具有與目前市面上其他二維碼識別系統不同的創新之處，在交互上將條碼識別和文字識別合為一體，不需用戶繁瑣的去選擇文字還是條碼，也不需要用戶做很多的操作步驟，只需講攝像頭對準待識別對象即可完成大部分步驟，如果識別不出來，才需要用戶去拍下照片發送服務器識別。本系統的各界面設計圖如下所示：啟動前過度場景，因為啟動鏡頭需要一定時間，所以點擊圖像識別按鈕后，出現一張等待動畫，直到鏡頭啟動完成：圖 啟動前過度場景圖實時檢測界面，如果靜止超過2秒，開始啟動檢測流程：圖 實時檢測界面對焦不準界面，通過后臺程序判斷當前圖片是否反光或者對焦不準，提示用戶移動鏡頭或者圖片位置：圖 對焦不準界面實時識別界面，在該節目，文字和條碼一并識別，雖然后臺程序是兩套流程，但是對于用戶體驗來講是一致的：圖 實時識別界面識別結果界面，同時出現文字和條碼識別結果：圖 識別結果界面拍照界面，當識別失敗時，提醒用戶進行拍照，拍照時會有一個框從打到小縮進的動畫，：圖 拍照界面框選文字區域界面，當檢測出文字區域后，會顯示出區域框，并截圖：圖 文字框選區域界面 本章小結本章首先介紹了項目中用到技術的一些背景，然后根據項目的需求，給出了整個系統的結構設計，最后針對該架構中的功能模塊的實現設計與界面設計，一一給出說明。43浙江大學碩士學位論文 第5章iOS平臺的圖像識別系統的實現與測試第5章 iOS平臺的圖像識別系統的實現與測試本章對圖像識別系統的關鍵模塊代碼的實現和開發中遇到的技術問題進行說明，并且對本系統的識別效率和成功率進行測試。 iOS開發平臺簡介iOS是運行于iPhone、iPod touch以及 iPad設備的操作系統，它管理設備硬件并為手機本地應用程序的實現提供基礎技術。根據設備不同，操作系統具有不同的系統應用程序，例如Phone、Mail以及Safari，這些應用程序可以為用戶提供標準系統服務。iOS架構和Mac OS的基礎架構相似。站在高級層次來看，iOS扮演底層硬件和應用程序（顯示在屏幕上的應用程序）的中介。iOS的應用程序不能直接訪問硬件，而需要和系統接口進行交互。系統接口轉而又去和適當的驅動打交道。這樣的抽象可以防止iOS應用程序改變底層硬件，雖然應用程序通常會和底層硬件隔離，但是應用程序代碼仍需考慮設備之間的某些差異。比如，iPad和iPod touch不能打開包含電話號碼的URL但是iPhone則可以。圖 iOS平臺架構圖iOS實現可以看作是多個層的集合。底層為所有應用程序提供基礎服務，高層則包含一些復雜巧妙的服務和技術。在編寫代碼的時候，應該盡可能地使用高層框架，而不要使用底層框架。高層框架為底層構造提供面向對象的抽象。這些抽象可以減少需編寫的代碼行數，同時還對諸如socket和線程這些復雜功能進行封裝，從而讓編寫代碼變得更加容易。雖說高層框架是對底層構造進行抽象，但是它并沒有把底層技術屏蔽起來。如果高層框架沒有為底層框架的某些功能提供接口，開發者可以直接使用底層框架[25]。圖 iOS層級圖 iPhone SDK簡介在使用Intel芯片的Macintosh計算機開發iOS應用程序所需的全部接口、工具以及資源全都包含于iPhone SDK。蘋果公司將大部分系統接口發布在框架這種特殊的數據包。一個框架就是一個目錄，它包含一個動態共享庫以及使用這個庫所需的資源（例如頭文件、圖像以及幫助應用程序等）。如果要使用某個框架，則需要將其鏈接到應用程序工程，這一點和使用其他共享庫相似。除了使用框架，蘋果公司還通過標準共享庫的形式來發布某些技術。 由于iOS以UNIX為基礎，操作系統底層的許多技術都源自開源技術，這些技術的許多接口可以從標準庫和接口目錄訪問。SDK提供編寫應用程序所需的軟件，而且Xcode和Instruments允許直接與綁定設備進行交互，在目標硬件運行并調試代碼。如果需要在實際設備上開發，必須加入蘋果公司的收費iPhone開發者計劃，并將設備配置成開發用途。SDK包含如下重要組件[26]：（一） Xcode工具提供iOS應用程序開發工具，包括Xcode，Interface Builder，Instruments。Xcode是一個集成開發環境，它負責管理應用程序工程。開發者可以通過它來編輯、編譯、運行以及調試代碼。Xcode還集成了許多其他工具，它是開發過程中使用到的主要應用程序；Interface Builder是以可視化方式組裝用戶接口的工具。通過Interface Builder創建出來的接口對象將會保存到某種特定格式的資源文件，并且在運行時加載到應用程序；Instruments是運行時性能分析和調試工具。可以通過 Instruments 收集應用程序運行時的行為信息，并利用這些信息來確認可能存在的問題。（二） iPhone模擬器iPhone模擬器是Mac OS X平臺應用程序，它對iOS技術棧進行模擬，以便于在基于Intel的Macintosh計算機上測試iOS應用程序。（三） iOS參考庫SDK默認包含iOS的參考文檔。另外，如果文檔庫有更新，則更新會被自動下載到本地。通過選擇Help Developer Documentation就可以看到參考庫。 Cocoa Touch層簡介，Cocoa Touch層包含創建 iOS應用程序所需的關鍵框架。上至實現應用程序可視界面，下至與高級系統服務交互，都需要該層技術提供底層基礎。按照蘋果官方者文檔要求，在開發應用程序的時候，盡可能不要使用更底層的框架，盡可能使用Cocoa Touch層的框架。 Cocoa Touch層高級特性（一） 多任務如果應用程序構建于iPhone SDK （且運行于iOS ），則點擊Home鍵的時候，應用程序不會結束，而是切換到后臺。對于大多數應用程序來說，進入后臺，它們就會進入掛起狀態。讓應用程序駐留在后臺可以避免以后的重新啟動過程，應用程序可以直接將自己激活，這在很大程度上改善了整體用戶體驗。另外，將應用程序掛起也可以改善系統性能，因為掛起應用程序可以最小化電能使用，并可讓前臺應用程序獲得更多的執行時間。盡管應用程序進入后臺就會被掛起，但可以通過下述的技術讓其在后臺繼續運行[27]： 應用程序可以請求一定的時間完成某些重要的任務。 應用程序可以聲明自身支持的某種服務需要獲得定期后臺執行時間。 應用程序可以使用本地通告在指定時間向用戶發通知。這種方式對于應用程序是否運行沒有要求。不管應用程序是被掛起還是在后臺運行，支持多任務不需要付出額外的工作。但是在某些情況（例如內存不足）下，應用程序可能會被結束運行。因此，應用程序應該可以在任何時候退出。這就意味著許多在退出應用程序時需要執行的任務必須改為在應用程序切換到后臺的時候執行。這就要求在應用程序委托中實現一些新的方法以響應程序的狀態切換。（二） 數據保護和敏感用戶數據打交道的應用程序可以使用設備內建加密功能（有些設備可能不提供內建加密功能）對數據進行保護。如果應用程序指定某個文件受保護，系統會以加密格式將該文件保存在磁盤。當設備鎖住的時候，應用程序以及其他潛在的闖入者都不能訪問該文件，而當用戶解鎖設備后，系統會生成一份密鑰以便應用程序訪問該文件。如需實現數據保護，應用程序應在待保護數據的創建和管理方式下一些功夫。它必須能夠在數據創建之時保證其安全，而且需要適配設備上鎖或未上鎖造成的文件可訪問性的變化。（三） 蘋果推送通知服務iOS ，不管應用程序是否運行，蘋果推送通知服務可用于通知用戶某個應用程序具有新信息。利用這項服務，開發者可以向系統推送文本通知，可以觸發聲音提醒或者在應用程序圖標上添加一個數字化標記。這樣用戶就知道他們應該打開應用程序接收相關信息。從設計角度看，讓應用程序支持推送通知包含兩個部分。首先，iOS應用程序需要請求系統向其發送通知，然后要合理配置應用程序委托使其可以對通知進行恰當處理。這些工作可以通過應用程序委托以及UIApplication對象合作完成。第二，開發者需要提供一個服務器端進程用于產生最初的通知。該進程運行在開發者自己的本地服務器，它和蘋果推送通知服務協同工作以產生最初的通知。（四） 本地通知iOS 。本地通知是對已有推送通知的補充，通用程序可以通過它在本地生成通知，不再需要依賴外部服務器。當有重要的事件發生時，后臺應用程序可以利用本地通知獲得用戶關注。舉個例子，運行于后臺的導航應用程序可以使用本地通知提醒用戶要轉彎。應用程序也可以安排在未來的某個時刻向用戶發送本地通知，而且發送這些通知并不要求應用程序處于運行狀態。本地通知的優點是它獨立于應用程序。一旦某個通知被安排好后，系統會負責通知發送。而且在發送通知的時候，應用程序無需處于運行狀態。（五） 手勢識別器iOS 。手勢識別器是一個綁定到視圖的對象，用于檢測常見的手勢類型。將手勢識別器綁定到視圖后，開發者可以告訴它某個手勢發生的時候執行何種動作。之后，手勢識別器就可以對原始事件進行跟蹤，根據系統定義的試探方式識別手勢。在引入手勢識別器前，如果要識別一個手勢，開發者需要跟蹤視圖的原始觸摸事件流，然后再使用復雜的試探方法來判斷這些事件是否表示某種手勢。UIKit框架中包含一個UIGestureRecognizer類，它定義了所有手勢識別器的基本行為。開發者可以使用自定義的手勢識別器子類或者系統定義的某個子類處理下面這些標準手勢：拍擊 (任意次數的拍擊)、向里或向外捏 (用于縮放)、搖動或者拖拽、擦碰 (以任意方向)、旋轉 (手指朝相反方向移動)、長按等等。（六） 文件共享支持應用程序可以使用文件共享讓用戶訪問程序的用戶數據文件。文件共享允許應用程序通過iTunes向用戶顯露應用程序/Documents目錄的內容。這樣，用戶就可以在iPad和桌面計算機來回移動文件。但是，該功能不允許應用程序和同一設備上的其他應用程序共享文件。如果希望在程序間共享文件，請使用剪貼板或者文檔交互控制器對象。（七） 點對點服務在iOS 及后續版本，Game Kit框架支持經由藍牙進行點對點連接。用戶可以使用點對點連接啟動與某個鄰近設備的通訊會話，也可用它實現多種多玩家游戲的常見特性。雖然點對點連接主要應用于游戲，但也可將之應用于其他類型應用程序。（八） 標準系統視圖控制器Cocoa Touch層許多框架含有展現標準系統界面的視圖控制器。蘋果公司建議開發者在應用程序中使用這些視圖控制器，這樣可以讓程序和系統具有一致的用戶體驗。 Cocoa Touch層包含的框架（一） Address Book UI 框架Address Book UI 框架()是一套ObjectiveC的編程接口，可以顯示創建或者編輯聯系人的標準系統界面。該框架簡化了應用程序顯示聯系人信息所需的工作，另外它也可以確保應用程序使用的界面和其他應用程序相同，進而保證跨平臺一致性。（二） Event Kit UI 框架iOS Kit UI框架（），它提供一個視圖控制鍵可以展現查看并編輯事件的標準系統界面。Event Kit框架的事件數據是該框架的構建基礎。（三） Game Kit 框架iOS Kit框架()。該框架支持點對點連接及游戲內語音功能，可以通過該框架為應用程序增加點對點網絡功能。點對點連接以及游戲內語音功能在多玩家的游戲中非常普遍，不過也可以將其加入到非游戲應用程序。此框架通過一組建構于Bonjour之上的簡單而強大的類提供網絡功能，這些類將許多網絡細節抽象出來，從而讓沒有網絡編程經驗的開發者可以更加容易地將網絡功能整合到應用程序。（四） iAd 框架iOS ()?？梢?