【《天气图像去噪的详细系统设计案例》4700字】

天气图像去噪的详细系统设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u2734天气图像去噪的详细系统设计案例 159521.系统详细设计 1306651.1系统数据库设计 172021.1.1数据库概念设计 249041.2系统功能模块设计 382101.2.1系统功能模块图 322611.2.1系统ER图 4122192.1注册登录模块 5103472.1.1注册功能 58712.2主页面模块 7152962.2.2暗通道图像去噪 8116432.2.3单尺度Retinex去噪 8255762.2.4多尺度Retinex去噪 8189372.2.5MMSR去噪 9141242.3.保存功能 979483.1软硬件平台 11286593.1.1测试概述 12242873.1.2测试原则 12152713.1.3测试方法 13320863.2测试的目的 14292203.3系统功能测试 14246703.3.1注册功能测试 153023.3.2登录功能测试 15102263.3.3主页面功能测试 161.系统详细设计1.1系统数据库设计本系统在用户注册登录时和图像信息保存时需要用到数据库，并在此进行数据库相关的设计。1.1.1数据库概念设计在该系统中，因为去噪系统对于不同用户的信息进行保存，所以需要数据库作为系统的辅助功能，数据库记录的是用户的信息表和图像数据表。本系统采用的后台数据库是Mysql数据库系统，MySQL是一种关系型数据库管理系统，关系数据库将数据保存在不同的表中，而不是将所有数据放在一个大仓库内，这样就增加了速度并提高了灵活性。数据库中包括表4-1和4-2。用户信息数据库表本数据库表的作用是对于不同用户的信息进行保存，其中表包括了用户账号和用户密码表4-11. 用户信息数据库表列名数据类型长度允许为空说明Idvarchar18否用户账号passwdvarchar18否用户密码2.）图像信息数据表本数据库表的作用是对于不同用户的图像信息进行保存，其中表包括了图像编号、图像对应的用户账户和图像路径： 表4-2图像信息数据库表列名数据类型长度允许为空说明Img_idint10否图像编号idvarchar18否图像对应的用户账户pathvarchar200否图像路径1.2系统功能模块设计1.2.1系统功能模块图本系统是基于python的恶劣天气图像去噪系统，主要目标是对于不同的恶劣天气进行图像的去噪，如下图4-3所示的恶劣天气图像去噪系统总体结构示意图：图4-3系统功能模块图1.2.1系统ER图E-R图也称实体-联系图(EntityRelationshipDiagram)，它提供了表示实体类型、属性和联系的方法，用来描述现实世界的概念模型。本系统具有用户实体，用户实体包括账号、密码、图片数据这些属性，用户信息实体属性如图4-4所示：图4-4用户实体属性图2.系统功能实现2.1注册登录模块本系统具有注册、登陆功能，用户进入本系统需要完成相关的操作。2.1.1注册功能下面是程序的登录界面，考虑到本程序是一个系统，所以设定了用户登录功能，不同用户可以登录不同的账号和密码，并且本程序设定了数据库，所以不同用户登录进入后显示的数据也不一样，如图5-1所示：图5-1登录界面当新用户进入系统，需要进行注册，点击登录页面下方的注册，即可进行新用户的注册，并对于两次输入的密码进行验证，当两词密码输入一致则显示弹窗“注册成功”，当两次密码输入不一致则显示弹窗“两次密码输入不一致”。如图5-2，5-3，5-4所示。

图5-2录入新用户的账号密码设计的注册功能的逻辑中，因为考虑到用户可能对于新设置的密码记忆不清楚，为了加深用户对于正确密码的印象，以及检验密码，所以设置本功能，当密码和再次确认密码一致时，则会弹出弹窗，显示账号注册成功。图5-3新用户注册成功设计的注册功能的逻辑中，因为考虑到用户可能对于新设置的密码记忆不清楚，为了加深用户对于正确密码的印象，以及检验密码，所以设置本功能，当密码与再次确认密码不一致时，则会弹出弹窗，显示账号两次输入的密码不一致，选择“ok”按钮，则提醒用户返回“注册信息”页面，再次进行密码输入图5-4新用户两次密码输入不一致2.2主页面模块2.2.1.主页面用户进入系统，则显示本页面，可以选择图片，并进行四种方式图像去噪：暗通道去噪、单尺寸Retinex去噪、多尺度Retinex去噪、MMSR去噪和两种图片增强方法：全局直方图增强、局部直方图增强，以及添加了直方图绘制模块。如图5-5系统主页面显示所示图5-5系统主页面显示2.2.2暗通道图像去噪在无雾图像中，每一个局部区域都很有可能会有阴影，或者是纯颜色的东西，又或者是黑色的东西。因此，每一个局部区域都很有可能有至少一个颜色通道会有很低的值。把这个统计规律叫做DarkChannelPrior。图5-6暗通道图像去噪展示2.2.3单尺度Retinex去噪单尺度Retinex算法的处理过程非常拟合人眼的视觉成像过程，该算法的基本思路是：首先先构建高斯环绕函数，然后利用高斯环绕函数分别对图像的三个色彩通道(R、G和B)进行滤波，则滤波后的图像就是我们所估计的光照分量，接着再在对数域中对原始图像和光照分量进行相减得到反射分量作为输出结果图像。图5-7单尺寸Retinex去噪展示2.2.4多尺度Retinex去噪多尺度的Retinex在颜色保持和细节突出等方面比单尺度的SSR要好很多，但是一般情况下尺度选择为3，所以一次MSR等同于三次的SSR，在时间复杂度上要超出很多。图5-8多尺度Retinex去噪展示2.2.5MMSR去噪MMSR支持图像超分和视频超分的处理。虽然取名MMSR，它也能够容易地适应其他底层视觉的任务，比如去噪(denoise)，去模糊(deblurring)等。图5-9MMSR去噪展示2.3.保存功能2.3.1保存功能本功能的逻辑为：考虑到用户使用本系统，对不同恶劣天气的图像进行去噪，图像会在其他渠道进行一些应用，所以可以输出去噪后的图片，并保存在电脑中，方便用户对于图像收集和后续的使用。如图5-10、5-11所示图5-10去噪图片保存展示用户选择将去噪后的图片保存在电脑中后，本系统会弹出弹窗，告知用户图片已保存成功，防止用户因为不知图片是否保存成功，而重复保存去噪后的图片。图5-11保存图片弹窗提醒展示2.3.2删除功能本功能考虑到用户可能会有数据错误的操作，所以添加了删除功能，在右侧个人图库双击图片的保存入境即可选择删除。双击之后，即可弹出弹窗，弹窗显示“确认从相册删除这条图像”点击”Yes”或者”No”即可选择对应的操作.图5-12删除图片弹窗提醒展示3.系统测试3.1软硬件平台本文所用的硬件配置如表6-1所示。表6-1硬件配置CPUInteli5-45903.30GHz内存大小8G显卡NVIDIAGTX1060显存容量6G在软件上配置如表6-2所示。表6-2软件配置操作系统Windows7旗舰版Qt版本Qt2.6Python版本Python3.3.8MySQL版本MySQL2.6Flask版本Flask1.1.23.1.1测试概述软件测试是伴随着软件的产生而产生的。早期的软件开发过程中软件规模都很小、复杂程度低，软件开发的过程混乱无序、相当随意，测试的含义比较狭窄，开发人员将测试等同于“调试”，目的是纠正软件中已经知道的故障，常常由开发人员自己完成这部分的工作。对测试的投入极少，测试介入也晚，常常是等到形成代码，产品已经基本完成时才进行测试。到了上世纪80年代初期，软件和IT行业进入了大发展，软件趋向大型化、高复杂度，软件的质量越来越重要。这个时候，一些软件测试的基础理论和实用技术开始形成，并且人们开始为软件开发设计了各种流程和管理方法，软件开发的方式也逐渐由混乱无序的开发过程过渡到结构化的开发过程，以结构化分析与设计、结构化评审、结构化程序设计以及结构化测试为特征。人们还将“质量”的概念融入其中，软件测试定义发生了改变，测试不单纯是一个发现错误的过程，而且将测试作为软件质量保证(SQA)的主要职能，包含软件质量评价的内容，BillHetzel在《软件测试完全指南》(CompleteGuideofSoftwareTesting)一书中指出：“测试是以评价一个程序或者系统属性为目标的任何一种活动。测试是对软件质量的度量。”这个定义至今仍被引用。软件开发人员和测试人员开始坐在一起探讨软件工程和测试问题。软件测试已有了行业标准(IEEE/ANSI)，1983年IEEE提出的软件工程术语中给软件测试下的定义是：“使用人工或自动的手段来运行或测定某个软件系统的过程，其目的在于检验它是否满足规定的需求或弄清预期结果与实际结果之间的差别”。这个定义明确指出:软件测试的目的是为了检验软件系统是否满足需求。它再也不是一个一次性的，而且只是开发后期的活动，而是与整个开发流程融合成一体。软件测试已成为一个专业，需要运用专门的方法和手段，需要专门人才和专家来承担。3.1.2测试原则对计算机软件进行测试前，首先需遵循软件测试原则，即不完全原则的遵守。不完全原则即为若测试不完全、测试过程中涉及免疫性原则的部分较多，可对软件测试起到一定帮助。因软件测试因此类因素具有一定程度的免疫性，测试人员能够完成的测试内容与其免疫性成正比，若想使软件测试更为流畅、测试效果更为有效，首先需遵循此类原则，将此类原则贯穿整个开发流程，不断进行测试，而并非一次性全程测试。3.1.3测试方法1）静态测试方法静态测试方式指软件代码的静态分析测验，此类过程中应用数据较少，主要过程为通过软件的静态性测试2）动态测试计算机动态测试的主要目的为检测软件运行中出现的问题，较静态测试方式相比，其被称为动态的原因即为其测试方式主要依赖程序的运用，主要为检测软件中动态行为是否缺失、软件运行效果是否良好。其最为明显的特征即为进行动态测试时软件为运转状态，只有如此才能于使用过程中发现软件缺陷，进而对此类缺陷进行修复。目前动态测试过程中可包括两类因素，即被测试软件与测试中所需数据，两类因素决定动态测试正确展开、有效展开。3）黑盒测试黑盒测试，顾名思义即为将软件测试环境模拟为不可见的“黑盒”。通过数据输入观察数据输出，检查软件内部功能是否正常。测试展开时，数据输入软件中，等待数据输出。数据输出时若与预计数据一致，则证明该软件通过测试，若数据与预计数据有出入，即便出入较小亦证明软件程序内部出现问题，需尽快解决。4）白盒测试白盒测试相对于黑盒测试而言具有一定透明性，原理为根据软件内部应用、源代码等对产品内部工作过程进行调试。测试过程中常将其与软件内部结构协同展开分析，最大优点即为其能够有效解决软件内部应用程序出现的问题，测试过程中常将其与黑盒测试方式结合，当测试软件功能较多时，白盒测试法亦可对此类情况展开有效调试。其中，判定测试作为白盒测试法中最为主要的测试程序结构之一，此类程序结构作为对程序逻辑结构的整体实现，对于程序测试而言具有较为重要的作用。此类测试方式针对程序中各类型的代码进行覆盖式检测，覆盖范围较广，适用于多类型程序。实际检测中，白盒测试法常与黑盒检测法并用，以动态检测方式中测试出的未知错误为例，首先使用黑盒检测法，若程序输入数据与输出数据相同，则证明内部数据未出现问题，应从代码方面进行分析，若出现问题则使用白盒测试法，针对软件内部结构进行分析，直至检测出问题所在，及时加以修改。3.2测试的目的本文为保证整个恶劣天气去噪系统的质量和完成度，系统测试是非常必要的一个环节，通过测试以最少的人力、物力和时间找出软件中潜在的各种错误和缺陷，通过修正各种错误和缺陷保障软件质量。另一方面利用测试过程中得到的测试结果和测试信息，作为后续项目开发和测试过程改进的重要输入，避免在将来的项目开发和测试中重复同样的错误，减少不必要的人力，物力，财力的浪费。本系统的系统测试目的如下：1）测试此系统的功能是否能正常使用。2）测试此系统在运行时是否流畅和稳定。3）是否存在一些bug导致程序运行出现错误。3.3系统功能测试本系统的功能测试是指对软件中的每个页面实现的功能单独进行测试，以期找出页面不符合系统设计要求的地方。测试的主要内容如下

3.3.1注册功能测试注册功能测试如下表6-3-1所示：表6-3-1注册功能测试用例编号测试用例描述操作过程及输入数据预期输出（结果）测试结果1注册新用户1输入，账号：zhangyx1，密码：zhangyx1，再次确认密码：zhangyx1,点击确定注册成功通过2注册新用户2输入，账号：zhangyx2，密码：zhangyx2，再次确认密码：zhangyx2,点击确定注册成功通过3注册新用户3输入，账号：zhangyx3，密码：zhangyx3，再次确认密码：zhangyx3,点击确定注册成功通过4注册新用户4输入，账号：zhangyx4，密码：zhangyx4，再次确认密码：zhangyx,点击确定两次密码输入不一致不通过3.3.2登录功能测试登录功能测试如下表6-3-2所示