基于GPS旅游景點(diǎn)導(dǎo)覽APP的設(shè)計(jì)

張 璘，黃一彬，唐瑞寒

廈門理工學(xué)院光電與通信工程系，福建 廈門 361024

隨著人民生活水平和對高層次生活方式認(rèn)知水平的不斷提高，旅游度假已經(jīng)成為人們放松休閑的主要形式。因此，當(dāng)下的旅游行業(yè)日益成熟，旅游景點(diǎn)的設(shè)施也日漸完備；但是，對于用戶體驗(yàn)和服務(wù)等軟環(huán)境的發(fā)展和建設(shè)還有待加強(qiáng)，而軟環(huán)境卻恰恰是提升景區(qū)服務(wù)質(zhì)量的重中之重。在經(jīng)過大量的調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，游客在景區(qū)面臨的較普遍問題如下：1）環(huán)境陌生，易迷路。即使景區(qū)內(nèi)存在指示牌，但是并非隨處可見，從而導(dǎo)致游客無法隨時辨別位置，甚至導(dǎo)致與親友走失；2）對于國外旅游者，普遍存在語言不通的問題。導(dǎo)致游客無法了解景區(qū)概況和路線規(guī)劃；3）現(xiàn)有服務(wù)系統(tǒng)無法解決多場景、多語言所引發(fā)的諸多特定場景問題。

為了解決以上問題，本系統(tǒng)主要解決對國內(nèi)外景點(diǎn)的綜合路徑規(guī)劃、多語種介紹文字的拍照識別翻譯及音頻解說功能，開發(fā)一款綜合類的智能導(dǎo)覽系統(tǒng)，將多種問題進(jìn)行統(tǒng)一管理，為旅客出行帶來便利。

1 系統(tǒng)總體架構(gòu)

系統(tǒng)采用Android 5.0.1平臺，使用Java編程語言、Eclipse作為開發(fā)工具，下載谷歌提供的軟件開發(fā)工具包（Software Development Kit，SDK）以及安裝（Android Developer Tools，ADT）插件來搭建環(huán)境。本系統(tǒng)主要是客戶端，建立包括城市簡介、景點(diǎn)查詢、附近搜索與路線查詢、景點(diǎn)導(dǎo)覽語音講解、景點(diǎn)介紹拍照識別翻譯和足跡記錄等菜單選項(xiàng)；建立動態(tài)數(shù)據(jù)庫SQlite將用戶的行走路線坐標(biāo)和景點(diǎn)介紹文字及音頻文件存儲在客戶端；通過調(diào)用百度地圖服務(wù)器的接口完成定位及路線規(guī)劃［1］，具體系統(tǒng)框圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體框架圖Fig.1 General framework diagram of system

2 系統(tǒng)各模塊實(shí)現(xiàn)

旅游導(dǎo)覽系統(tǒng)主要是建立在Android平臺下，其功能主要分為城市簡介、附近搜索、公交線路查詢、景點(diǎn)導(dǎo)覽語音講解、拍照識別翻譯、足跡記錄。

1）城市簡介：為用戶介紹旅游城市的基本情況，為游客提供城市基本概況及講解。

2）附近搜索：根據(jù)用戶定位所在位置，查詢所處位置附近服務(wù)信息，例如查詢附近的景點(diǎn)、餐廳、酒店等位置及概況，為用戶提供便捷的規(guī)劃指引。

3）公交線路查詢：自動定位“我的位置”，用戶自主選擇目的地，系統(tǒng)自動篩選最佳路線并進(jìn)行導(dǎo)航，步行、公交、自駕三種規(guī)劃隨心切換。其精準(zhǔn)程度，可至步行米數(shù)。

4）景點(diǎn)導(dǎo)覽語音講解：細(xì)致規(guī)劃景區(qū)內(nèi)地圖，用戶到達(dá)任意地點(diǎn)，點(diǎn)擊指定航標(biāo)即可查看景點(diǎn)介紹，同時支持語音輸出，提供雙重交互方式。

5）拍照識別翻譯：對于需翻譯的非中文語言，只需對其文字進(jìn)行圖片拍攝，系統(tǒng)將自動識別語言并將其進(jìn)行翻譯；

6）足跡記錄：當(dāng)用戶使用景點(diǎn)導(dǎo)覽語音講解功能時，系統(tǒng)會記錄下用戶所去過的景點(diǎn)并在足跡界面顯示。

2.1 歡迎界面模塊

歡迎界面為MainActivity類，首先是在res/lay?out中創(chuàng)建一個相對布局，然后在布局中設(shè)置圖片背景，背景資源放在res/drawable中，在布局中放置button 和 editText，在 editText中加入 android：text=“旅游導(dǎo)覽”。該類通過集成Activity并且重寫on?Create方法，在其中使用setContentView（R.layout.activity_main）用來在屏幕中加載XML界面。通過findViewById找到button控件，然后通過setonclick?listene對button設(shè)置點(diǎn)擊監(jiān)聽，在監(jiān)聽方法中實(shí)例化一個intent，intent綁定跳轉(zhuǎn)，通過StartActivity（intent）執(zhí)行界面跳轉(zhuǎn)。

2.2 選擇界面模塊

從歡迎界面就可以進(jìn)入菜單選擇界面。該界面的類為StartActivity類，其界面使用的是線性布局。使用自定義的控件實(shí)現(xiàn)布局中滾動圖片顯示：SlidingSwitcherView實(shí)現(xiàn)類中，在繼承RelativeLay?out類的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)OnTouchListener接口，使得可以對視圖的觸摸滑動進(jìn)行監(jiān)聽，控件中所使用的圖片存放在res/drawable中，通過在布局文件but?ton中的background設(shè)置；同時在布局中的菜單選項(xiàng)代碼是通過button中的RadioButton設(shè)置來實(shí)現(xiàn)。在StartActivity類中，通過findViewById方法找到對應(yīng)的按鈕選項(xiàng)，并且綁定intent，監(jiān)聽按鈕是否被點(diǎn)擊，從而進(jìn)行界面的跳轉(zhuǎn)。

2.3 附近搜索與路線查詢模塊實(shí)現(xiàn)

2.3.1 百度地圖API Key的獲取 為了能更加直觀的在手機(jī)屏幕上顯示地理信息，在該旅游導(dǎo)覽軟件中使用的是百度地圖應(yīng)用程序編程接口（application programming interface，API），用以實(shí)現(xiàn)對地理信息的可視化開發(fā)。百度公司為了防止百度地圖API中的接口被過度使用，從而要求開發(fā)者去其官網(wǎng)申請一個應(yīng)用程序的Key，否則將不能在程序中看到百度地圖［2］。

第一步：需在電腦中運(yùn)行cmd；

第二步：定位到.android文件夾下，輸入cd.an?droid；

第三步：輸入keytool-list-v-keystore debug.keystore，會得到三種指紋證書，選取SHA1類型的證書（密鑰口令是android），其中keytool為jdk自帶工具；keystorefile為Android簽名證書文件，就可以在cmd界面中查看到Android簽名證書的SHA1值，然后在百度API控制臺中輸入安全碼，點(diǎn)擊“下一步”即可獲取到Key。

2.3.2 百度地圖的顯示 若使Android手機(jī)中顯示百度地圖不僅僅需要Key，也需一定相應(yīng)的操作流程：包括配置工程—添加密鑰—添加百度地圖顯示所需要的各種權(quán)限—添加地圖控件—初始化全局變量，配置完以上步驟即可加載百度地圖。

2.3.3 附近搜索和路線規(guī)劃 旅游過程中離不開住宿、餐飲，想要查看景點(diǎn)周邊感興趣的場所、大型設(shè)施，就需要用到城市的興趣點(diǎn)（point of interest，POI）數(shù)據(jù)庫，這里使用的是百度地圖的搜索方法［3-4］。

路徑規(guī)劃實(shí)現(xiàn)類為RouteAcitvity類，系統(tǒng)首先例化一個路線規(guī)劃檢索［5-6］，使用 OnGetRoutePlan?Result Listener設(shè)置路徑檢索監(jiān)聽，當(dāng)輸入目標(biāo)起始 點(diǎn)時，使用 DrivingRoutePlanOption（）、Transi?tRoutePlanOption（）、WalkingRoutePlanOption（）完成自駕、公交、步行三種路徑規(guī)劃檢索，百度地圖會自動返回結(jié)果，監(jiān)聽會獲取到結(jié)果并通過onGet?DrivingRouteResult（）、onGetTransitRouteResult（）、onGetWalking RouteResult（）在地圖上顯示線路；同時使用DrivingRouteLine.DrivingStep（）獲取繪制路線節(jié)點(diǎn)，當(dāng)用戶點(diǎn)擊節(jié)點(diǎn)時pop彈窗自動顯示具體路線走向，代碼流程如圖2所示。

附近搜索實(shí)現(xiàn)類為SearchActivity類，先初始化百度地圖的搜索模塊［7-8］，通過 PoiSearch.newIn?stance（）創(chuàng) 建 POI 檢 索 實(shí) 例［9］，調(diào) 用 setOnGet?PoiSearchResultListener完成附近興趣點(diǎn)（POI）監(jiān)聽，接著使用searchInCity方法發(fā)起檢索請求，百度地圖會自動返回結(jié)果，監(jiān)聽會獲取到結(jié)果，并且通過onGetPoiResult函數(shù)在地圖上顯示出來，完成附近興趣點(diǎn)搜索功能［10-12］，代碼流程如圖3所示。

圖2 路徑規(guī)劃流程圖Fig.2 Flowchart of route planning

圖3 附近搜索流程圖Fig.3 Flowchart of searching nearby places

2.4 語音講解

系統(tǒng)設(shè)置一個類用來實(shí)現(xiàn)語音講解以及文字說明。實(shí)現(xiàn)類為VoiceActivity類［5］，在ExpainActivity類中通過SDK接口完成定位初始化，通過在百度地圖獲取景點(diǎn)的經(jīng)緯度設(shè)置坐標(biāo)點(diǎn)［13-14］。當(dāng)用戶走到景點(diǎn)所在位置時，使用mBaiduMap.setOnMarkerClickListener方法對標(biāo)記點(diǎn)監(jiān)聽，通過判斷標(biāo)記的名字使用 intent.putExtra（“l(fā)ocation”，“l(fā)igong”）將地點(diǎn)名稱放入intent中進(jìn)行跳轉(zhuǎn)到VoiceActivity類中；在VoiceActivity類中通過intent.getStringExtra（“l(fā)ocation”）讀取地點(diǎn)位置信息，對信息進(jìn)行解析判斷出所點(diǎn)擊的標(biāo)記是，然后使用mediaPlayer= MediaPlayer.create（ ）以 及mediaPlayer.start（）實(shí)現(xiàn)語音講解的播放，同時根據(jù)信息對TextView顯示景點(diǎn)簡介。

2.5 拍照識別景點(diǎn)圖片文字說明

實(shí)現(xiàn)光學(xué)字符識別（optical character recogni?tion，OCR）識別系統(tǒng)，首先，需要將用手機(jī)拍攝的圖片進(jìn)行轉(zhuǎn)換成黑白圖像，接著將圖像進(jìn)行切割識別，然后對識別的文字進(jìn)行分析和使用，節(jié)省了后期人力修改的時間。實(shí)現(xiàn)OCR識別從圖像到文本輸出，需要經(jīng)歷圖像二值化、文字切割、特征提取、對比識別，最后人工校正輸出識別結(jié)果［7］。

該功能的實(shí)現(xiàn)類為OCRActivity類，通過Cam?eraButtonListener方法對拍照動作進(jìn)行監(jiān)聽，通過使用 intent.putExtra（“path”，“name”）設(shè)定拍照圖片的路徑和名稱，跳轉(zhuǎn)到Android自帶函數(shù)startAc?tivityForResult（）實(shí)現(xiàn)拍照功能，拍攝結(jié)束后，在on?ActivityResult方法重新開辟新的線程進(jìn)行使用ImgPretreatment類來進(jìn)行圖片的處理，ImgPretreat?ment類使用Bitmap converyToGrayImg方法用來轉(zhuǎn)化圖像為灰度圖，Bitmap doPretreatment方法進(jìn)行預(yù)處理，Bitmap selectBinarization方法進(jìn)行二值化處理。處理完圖片后，調(diào)用doOcr方法從而使用谷歌公司的一個開源OCR引擎Tesseract對處理完的圖像進(jìn)行識別，該開源的OCR引擎需要將識別數(shù)據(jù)庫放置在手機(jī)SD卡中［15］，代碼流程如圖4所示。

2.6 翻譯實(shí)現(xiàn)

OCR引擎識別后，可得到文本，然后對文本進(jìn)行翻譯。調(diào)用fanyi.setOnClickListener監(jiān)聽，同時將識別后文本通過intent.putExtra（“fanyiwen?ben”，textResult）傳遞到 intent，跳轉(zhuǎn)到 TransActivi?ty類里，通過 intent.getStringExtra（“fanyiwenben”）取得識別后文本。點(diǎn)擊翻譯按鈕，進(jìn)入百度翻譯提供的接口，通過URL向百度翻譯提交JSON數(shù)據(jù)報(bào)，經(jīng)由百度翻譯后臺處理，發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)給該系統(tǒng)，系統(tǒng)通過解析數(shù)據(jù)報(bào)得到其中翻譯的結(jié)果，提取出所需要的結(jié)果將其顯示在手機(jī)界面上。流程如圖5所示，景點(diǎn)日文和英文介紹的翻譯結(jié)果如圖6、圖7所示。

圖4 拍照識別流程圖Fig.4 Flowchart of OCR

圖5 翻譯流程圖Fig.5 Flowchart of language interpretation

圖6 日文翻譯界面Fig.6 Interface of Japanese interpretation

圖7 英文翻譯界面Fig.7 Interface of English interpretation

3 結(jié) 語

綜上所述，系統(tǒng)針對旅游景點(diǎn)導(dǎo)覽開發(fā)的基于Android 5.0.1平臺，使用eclipse開發(fā)工具、Java開發(fā)語言，調(diào)用百度地圖SDK，實(shí)現(xiàn)了城市介紹、附近搜索及路線規(guī)劃、語音講解、拍照翻譯等功能。實(shí)驗(yàn)表明在手機(jī)客戶端安裝apk安裝包，完全可以實(shí)現(xiàn)上述功能，特別適用于游客在多語種國外景點(diǎn)觀光情況下的一站式旅游服務(wù)，可以對景點(diǎn)介紹文字及菜單進(jìn)行實(shí)時翻譯，且文字識別準(zhǔn)確率達(dá)到95%以上。但同時本系統(tǒng)還有一些不足之處有待后續(xù)開發(fā)，如旅游導(dǎo)覽不能根據(jù)位置自動播放語音，需要手工點(diǎn)擊標(biāo)記，后續(xù)可以調(diào)用位置管理器的靠近提醒技術(shù)自動觸發(fā)景點(diǎn)的文字語音播報(bào)。

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