（附源码）Python数字图像处理课程平台 毕业设计242339

Python数字图像处理课程平台的开发

摘 要

数字图像处理是一门新兴技术，随着计算机硬件的发展，数字图像的实时处理已经成为可能，由于数字图像处理的各种算法的出现，使得其处理速度越来越快，能更好的为人们服务。数字图像处理是一种通过计算机基于Visu alBisic 、Matal ab 等软件并采用一定的算法对图形图像进行处理的技术。图像处理的信息量很大，对处理速度的要求也比较高当今社会数字图像处理技术已经在各个领域上都有了比较广泛的应用。

数字图像处理课程平台系统主要功能模块包括用户管理、教学讲义管理、教学资料、成绩管理、实验报告管理等，采取面对对象的开发模式进行软件的开发和硬体的架设，能很好的满足实际使用的需求，完善了对应的软体架设以及程序编码的工作，采用Python编程语言，MySQL数据库，Ajax异步交互，根据Ajax异步模式等开发工具，完成了系统的主要模块的页面设计和功能实现。本次报告，首先分析了研究的背景、作用、意义，为研究工作的合理性打下了基础。针对数字图像处理课程平台系统的各项需求以及技术问题进行分析，证明了系统的必要性和技术可行性，然后对设计系统需要使用的技术软件以及设计思想做了基本的介绍，最后来实现数字图像处理课程平台系统的部署与运行。

关键词：数字图像处理课程；Python；MySQL数据库

Development of Python digital image processing course platform

Abstract

Digital image processing is an emerging technology. With the development of computer hardware, the real-time processing of digital image has become possible. Due to the emergence of various algorithms of digital image processing, its processing speed is faster and faster, and it can better serve people. It is a kind of image processing software based on bialab and MATLAB. Image processing has a large amount of information and high requirements for processing speed. In today's society, digital image processing technology has been widely used in various fields.

The main functional modules of the digital image processing course platform system include user management, teaching handout management, teaching materials, grade management, experimental report management, etc. the object-oriented development mode is adopted for software development and hardware erection, which can well meet the needs of practical use, improve the corresponding software erection and program coding, and adopt python programming language, MySQL database and Ajax asynchronous interaction, According to Ajax asynchronous mode and other development tools, the page design and function implementation of the main modules of the system are completed. This report first analyzes the background, function and significance of the research, which lays a foundation for the rationality of the research work. This paper analyzes the various requirements and technical problems of the digital image processing course platform system, proves the necessity and technical feasibility of the system, and then makes a basic introduction to the technical software and design ideas needed to design the system. Finally, it realizes the deployment and operation of the digital image processing course platform system.

Key words:Digital image processing course; Python；Mysql database

目  录

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究内容

1.3 论文组成结构

第2章 相关技术介绍

2.1 Pycharm简介

2.2 MySQL描述

2.3 Python编程语言

2.4 Django框架

2.5 B/S体系工作原理

2.6 MVVM模式

2.7 Ajax 应用

第3章 系统分析

3.1 可行性分析

3.2 功能需求分析

3.2.1 前台用户功能

3.2.2 后台管理员功能

3.3 非功能需求分析

3.4 安全性需求分析

3.4.1 系统的安全性

3.4.2 数据的安全性

3.5 数据流程分析

第4章 系统设计

4.1 系统架构设计

4.2 系统总体设计

4.3 系统功能设计

4.4 数据库设计

4.4.1 数据需求分析

4.4.2 数据库概念设计

4.4.3 数据库表设计

第5章 系统实现

5.1 注册模块的实现

5.2 登录模块的实现

5.3 用户资料修改模块的实现

5.4 教学资料管理模块的实现

5.6 教学讲义模块的实现

5.7 报告提交模块的实现

第6章 系统测试

6.1 测试目的

6.2 功能测试

6.3 性能测试

第7章 总结与展望

参考文献

致谢

1. 绪论
   1. 研究背景

数字图像处理课程是测绘、遥感科学与技术等专业必修的专业基础课之一。主要内容包括三部分：第一部分是数字图像处理的基础，由绪论、数字图像处理的基本概念和图像变换三章组成；第二部分是数字图像处理的理论、方法和实例，包括图像增强、图像复原与重建、图像编码与压缩三章；第三部分是图像特征提取与分析的基本理论、方法和实例，包括图像分割、二值图像处理与形状分析、纹理分析、模板匹配与模式识别四章。高校开设该课程的目的是让学生通过本课程的学习，掌握有关数字图像处理的基本概念、方法、原理及应用，培养和增强学生创新意识和创新思维，提高实际动手能力和创新能力，不仅为学生进一步学习图像理解、数字摄影测量、遥感和地理信息系统等专业课程奠定基础，而且能应用数字图像处理知识和技术解决自然科学、工程技术和实际生活中遇到的问题。

从学校的角度看，为了让学生掌握更多的知识，首先想到的是为学生设计更多的课程。但随着知识爆炸，高校普遍受到总课时与学生有限学习时间的制约。为此，诸多学校都开展网络教学，希望利用网络课程平台加快知识传输速度。而本文研究的“基于Python的数字图像处理课程平台”就是以此为基础开发的，实现数字图像处理课程的在线学习。

1. 1. 研究内容

数字图像处理课程平台的开发及实现，所需要的工作内容：

（1）首先是确定选题，确定好所要做的系统，并对系统的背景及现在面临的一些问题等进行系统的初步确认。

（2）系统确认完成后，结合系统开发的需求进行确认系统开发所使用的技术，数字图像处理课程平台的开发使用Django框架，数据库进行平台的搭建开发，确认好使用的技术进行技术分析，所使用的技术是否可以完成系统的实现。

（3）确定好系统使用的技术，进行在线确认系统所划分的用户角色，并且根据用户角色划分确定所要设计的功能模块，对数字图像处理课程平台的设计主要划分别为管理员和用户角色，并所使用的功能模块也相应不同，但是系统的数据库实现的内容是交互的，用户可以随时根据自己的需求进行课程信息查询，对于系统工作人员可以根据自己的分管内容进行在线信息的处理及操作，管理员获取到所有用户的详细数据信息，并根据需求进行第一时间处理解决。

（4）系统的功能模块确认完成后进行程序及界面的设计，设计完成后，并且通过测试来判断程序是否完善，对于系统测试，需要不同的用户进行不同的内容编辑及提交，及使用不同的测试方式找出程序中存在的漏洞，并对程序出现的漏洞问题进行在线解决处理，如果测试系统没有任何问题时，可以将系统上传进行正式操作使用。

1. 1. 论文组成结构

根据市场调研得到的信息数据，利用相关系统开发和设计方法，最终设计出数字图像处理课程平台 。

本文共有七章，如下所示。

第一章概述了数字图像处理课程平台的研究目的和意义；精炼地总结了国内外在内的领域研究情况和未来的研究趋势，最后给出了论文的组成结构。

第二章简要概述了本文所用的开发技术和工具。

第三章简要对系统各业务流程进行需求分析、可行性分析。

第四章对数字图像处理课程平台进行设计。

第五章对数字图像处理课程平台进行实现，并贴出相关页面截图，语言描述出具体功能实现的操作方法。

第六章对数字图像处理课程平台采用测试用例的方式来对一些主要功能模块测试，最后得出测试结果。

第七章总结全文并对未来的研究做出展望。

1. 相关技术介绍
   1. Pycharm简介

PyCharm是用于Python脚本语言的最流行的IDE。

1.每个文件都有其输出窗口。

2.可以终止进程（只要点下按钮就行）。

3.各种提示超强：①没用的变量颜色会变灰②用错了的变量下面会有红色波浪线③书写提示(sublime也有但较弱)。

4.索引功能超强。

1. 1. MySQL描述

现在MySQL数据库在网络上它可以支撑许多个用户，而且也可以适应客服机和服务器的部署或者配置等，我们这里的服务器和客户机其实就是一种软件上的概念，并且我们使用的计算机硬件也与他们不存在一一对应的关系。

MySQL是一款非常流行的关系型数据库管理系统，它的出现一直都是佼佼者，它不仅功能非常强大，而且使用起来非常方便，并且MySQL的跨平台能力也很好，软件开发人员非常喜欢它的这些强大的优点。不同于其他关系型数据库，对于数据库的管理它有着自己的一套方案，通过对用户设定相应的权限和角色来达到对数据库的管理。由此可见，MySQL是一个能够适用于吞吐量高，可靠性高，效率高的一款数据库管理软件。

优点一：MySQL中对于不同身份的用户都设定其不同的权限来完成不同的业务逻辑，这使得MySQL在安全和完整性远远超出了其他关系型数据库。

优点二：对于那些动画、图形和声音的数据类型MySQL也可以支持，这说明多数据类型MySQL也是可以支持的。

优点三：MySQL还可以做到多个平台的开发，软件开发的多种编程语言都可以实现对MySQL数据库的操作。

1. 1. Python编程语言

Python是一种开发语言，能够以直译的方式进行计算机语言，而且可以面向对象编程。它是由Guido van Rossum在十九世纪八十年代末研发出来，并且在九一年公开发行使用。Python有很多特点，比如有简洁的语法，清晰的语句，丰富的类库。正式由于这些优点，能够非常快速的和其他语言进行结合，来实现各种功能模块。很多人给它起了个外号叫“黏黏胶”语言。使用Python快速生成程序的原型，是现在很多程序员使用的方法。如果其中有比较特殊要求的地方，也非常方便的进行修改。

而且PyQt具有双证，为它能够跨平台运行（例如UNIX，微软和苹果的平台）提供了保证。

使用Python语言之前，要进行平台的安装，用户需要根据不同的平台，下载不同的版本，然后进行环境变量的配置，便可以进行运行。

Python 特点：

1.相对于其他计算机语言来说学习起来比较简单：Python的关键字较少，结构相对简单，语法简单，对于刚学编程语言的人来说更容易上手。

2.阅读起来也相对简单：Python代码结构简洁明了，并在定义上看起来也非常清晰，所以在阅读的过程中更加简单。

3.维护起来方便：Python的维护简单方便。

4.标准库特别广泛：Python的最大的最大优势是有非常多的库，而且是跨平台的，而且对系统的兼容性很好，比如在UNIX，Windows和Macintosh系统上都能够进行兼容。

5.具有方便的互动模式：有了互动模式的支持，开发者可以从代码就可以看到结果，这样开发者对程序的测试与调试，变的更方便。

6.可移植性好：Python可以跨平台运行。

7.扩展性非常好的：如果有关键的代码，你可以用特殊的语言进行编写，也能够在系统中调试运行。

1. 1. Django框架

Django是一个由Python编写的具有完整架站能力的开源Web框架。使用Django，只要很少的代码，Python的程序开发人员就可以轻松地完成一个正式网站所需要的大部分内容，并进一步开发出全功能的Web服务。

Django本身基于MVC模型，即Model（模型）+View（视图）+ Controller（控制器）设计模式，因此天然具有MVC的出色基因：开发快捷、部署方便、可重用性高、维护成本低等。Python加Django是快速开发、设计、部署网站的最佳组合。

1. 1. B/S体系工作原理

B/S架构采取浏览器请求，服务器响应的工作模式。

用户可以通过浏览器去访问Internet上由Web服务器产生的文本、数据、图片、动画、视频点播和声音等信息；

而每一个Web服务器又可以通过各种方式与数据库服务器连接，大量的数据实际存放在数据库服务器中；

从Web服务器上下载程序到本地来执行，在下载过程中若遇到与数据库有关的指令，由Web服务器交给数据库服务器来解释执行，并返回给Web服务器，Web服务器又返回给用户。在这种结构中，将许许多多的网连接到一块，形成一个巨大的网，即全球网。而各个企业可以在此结构的基础上建立自己的Internet。

在 B/S 模式中，用户是通过浏览器针对许多分布于网络上的服务器进行请求访问的，浏览器的请求通过服务器进行处理，并将处理结果以及相应的信息返回给浏览器，其他的数据加工、请求全部都是由Web Server完成的。通过该框架结构以及植入于操作系统内部的浏览器，该结构已经成为了当今软件应用的主流结构模式。

1. 1. MVVM模式介绍：

MVVM是Model-View-ViewModel的简写。它本质上就是MVC 的改进版。MVVM 就是将其中的View 的状态和行为抽象化，让我们将视图 UI 和业务逻辑分开。当然这些事 ViewModel 已经帮我们做了，它可以取出 Model 的数据同时帮忙处理 View 中由于需要展示内容而涉及的业务逻辑。微软的WPF带来了新的技术体验，如Silverlight、音频、视频、3D、动画……，这导致了软件UI层更加细节化、可定制化。同时，在技术层面，WPF也带来了 诸如Binding、Dependency Property、Routed Events、Command、DataTemplate、ControlTemplate等新特性。MVVM（Model-View-ViewModel）框架的由来便是MVP（Model-View-Presenter）模式与WPF结合的应用方式时发展演变过来的一种新型架构框架。它立足于原有MVP框架并且把WPF的新特性糅合进去，以应对客户日益复杂的需求变化。

1. 1. Ajax 应用：

该技术在 1998 年前后得到了应用。允许客户端脚本发送HTTP请求（XMLHTTP）的第一个组件由Outlook Web Access小组写成。该组件原属于微软 Exchange Server，并且迅速地成为了 Internet Explorer 4.0 的一部分。部分观察家认为，Outlook Web Access 是第一个应用了 Ajax 技术的成功的商业应用程序，并成为包括Oddpost 的网络邮件产品在内的许多产品的领头羊。但是，2005 年初，许多事件使得 Ajax 被大众所接受。Google 在它著名的交互应用程序中使用了异步通讯，如Google、Google 地图、Google 搜索建议、Gmail等。Ajax 这个词由《Ajax: A New Approach to Web Applications》一文所创，该文的迅速传播加强了人们使用该项技术的意识。另外，对Mozilla/Gecko 的支持使得该技术走向成熟，变得更为易用。

Ajax 前景非常乐观，可以提高系统性能，优化用户界面。Ajax 现有直接框架 AjaxPro，可以引入 AjaxPro.2.dll 文件，可以直接在前台页面 JavaScript 调用后台页面的方法。但此框架与表单验证有冲突。另外微软也引入了 Ajax 组件，需要添加AjaxControlToolkit.dll 文件，可以在控件列表中出现相关控件。

1. 系统分析
   1. 可行性分析

开发任何一个系统，都要对其可行性进行分析，对其时间和资源上的限制进行考虑，这样可以减少系统开发的风险。同时，分析之后不仅能够合理的运用人力，还能在各方面资源的消耗上得到节省。下面就对技术、经济和社会三个方面来介绍。

实用性方面，本次设计的主要任务是实现数字图像处理课程平台系统内用户管理、教学讲义管理、教学资料管理、实验报告以及成绩管理等，符合当前潮流的发展。从用户角度出发，同时也考虑系统运营成本和人力资源，采用网络上的便捷方式，实现线上业务，使得业务流程更系统，也更方便用户的体验，比较实用。

经济性方面，由于本课题中设计的数字图像处理课程平台系统的主要目的是为了能够更加方便及快捷的进行兼职信息的管理及检索服务，也就是能够可以直接投入使用的信息化软件。系统的主要成本主要是集中在对使用数据后期继续维护及其管理更新这个操作上。但是一旦系统投入到实际的运行及使用之后就能够很好的提高信息查询检索的效率，同时也需要有效的保证查询者的信息方面的安全性，同时这个数字图像处理课程平台与系统所带来的实际应用方面的价值是远远的超过了实际系统进行开发与维护方面的成本，因此，从经济上来说开发这个软件是可行的。

1. 1. 功能需求分析

数字图像处理课程平台系统的功能主要分为前台用户根据自己的需求进行注册登录，公告消息浏览、教学讲义查看、教学资料搜索、实验报告提交、成绩查询等操作。后台系统管理员主要对注册用户，教学讲义、教学资料、实验报告，成绩信息等进行管理。

学生用户、管理员用例图如下所示。

 

图3-1 学生用户、管理员用例图

教师用户用例图如下所示。

                        

 

图3-2 教师用户用例图

1. 1. 1. 前台用户功能

前台注册用户的功能如下：

注册登录：用户填写个人信息，并验证手机号码进行账户注册，注册成功后方可登录系统。

公告消息：用户可以在线浏览公告信息。

教学资料：用户可以对教学资料进行搜索。

教学讲义列表：在线进行教学讲义进行搜索。

报告提交：用户可以在线进行实验报告的提交。

1. 1. 1. 后台管理员功能

管理员功能如下：

修改密码：管理员可以随时修改自己进入系统的登录密码，以保证系统的安全性。

用户管理：对注册的商家、用户信息进行维护管理等。

教学资料管理：对教学资料进行维护，添加、删除、修改。

教学讲义管理：对教学讲义列表进行维护管理。

实验报告管理：对学生提交的实验报告进行维护管理。

成绩管理：发布学生成绩，并且对成绩进行维护管理。

1. 1. 非功能需求分析

首先主要考虑的是系统功能软件，在具体设计的环节上，是不是能够较好的满足各类用户的基本功能需求，如果不能较好的满足用户需求，那么这个系统的存在是没有价值的。软件系统的非功能性求分析，从7个方面展开，一个是性能分析，针对系统；一个是安全分析，针对系统，一个是完整度分析，针对系统，一个是可维护分析，针对系统，一个是可扩展性分析，针对系统，一个是适应业务的性能分析。面对数字图像处理课程与平台存在的性能、安全、扩展、完整度等7个方面性能综合比对分析后发现，需要相应的非功能性需求分析。

1. 1. 安全性需求分析
      1. 系统的安全性

安全性对每一个系统来说都是非常重要的。安全性很好的系统可以保护企业的信息和用户的信息不被窃取。提高系统的安全性不仅是对用户的负责，更是对企业的负责。尤其针对于与系统来说，必须要有很好的安全性来保障整个系统。

系统具有对使用者有权限控制，针对角色的不通限制使用者的权限，以此来确保系统的安全性。

1. 1. 1. 数据的安全性

数据库中的数据是从外界输入的，当数据的输入时，由于种种原因，输入的数据会无效，或者是脏数据。因此，怎样保证输入的数据符合规定，成为了数据库系统，尤其是多用户的关系数据库系统首要关注的问题。

因此，在写入数据库时，要保证数据完整性、正确性和一致性。

1. 1. 数据流程分析

对系统的数据流进行分析，系统的使用者分为二类，一般用户（学生、教师），管理员。系统主要对界面信息传送，登录信息的验证，注册信息的接收，用户各种操作的响应做处理。

系统顶层数据流图如下图所示。

 

图3-2 顶层数据流图

要判断用户是是什么身份，是根据登录的数据来判断后，跳转到对应的功能界面。在系统的内部用户就可以对数据进行操作，数据库中心就可以接收到系统传输的有效数据流来对数据sql语句进行对应操作。

系统底层数据流图如下图所示。

 图3-3 底层数据流图

 

系统可以分为前台和后台两部分，每一种操作后系统都返回操作结果。前台和后台的数据连接主要通过数据库，既分别对数据库做不同的操作。

1. 系统设计
   1. 系统架构设计

数字图像处理课程平台系统的架构设计主要分为可以3层，主要有Web层，业务层，Model层。其中web层还包括View层和Controller层，Model层包括元数据扩展层和数据访问层。

系统架构如下图所示。

MVVM 就是将其中的View 的状态和行为抽象化，让我们将视图 UI 和业务逻辑分开。当然这些事 ViewModel 已经帮我们做了，它可以取出 Model 的数据同时帮忙处理 View 中由于需要展示内容而涉及的业务逻辑。它强制性的把应用程序的输入、输出和处理全部分开，将其分为三个核心部分，这三个部分分别有不同的功能。

 

图4-1系统架构图

视图层视图是指被用户所看到的并且能够与之进行交互的界面。视图可以向用户展示相关的数据，并接收用户输入的数据，但对用户数据不进行任何实际业务操作处理。

模型层通过控制层来处理视图层传递的数据，同一个模型可以给不同的视图提供数据，也可以被不同的视图重复使用。由于 Model 的主要内容是数据、方法和行为，其也是 MVVM 中逻辑最为复杂，代码量最多的部分，其中包含了许多应用中需要用到的业务逻辑，因此模型层的开发也变得尤为重要，后期一般不会对模型层进行大规模改动，也是 MVVM最稳定的部分。

控制层主要负责视图层和模型层之间的数据传输和处理请求操作。当用户通过视图发送数据和请求时，控制层可以接收请求和数据并决定调用哪些模型、通过模型的哪些操来处理数据和请求，处理完成后，控制层再将数据返回给相应的视图。

1. 1. 系统总体设计

数字图像处理课程平台系统总体分为前台用户模块和后台管理员模块。

两个模块表现上是分别独立存在，但是访问的数据库是一样的。每一个模块的功能都是根据先前完成的需求分析，并查阅相关资料后整理制作的。

综上所述，系统功能结构图如下图所示。

 

图4-2 系统功能结构图

1. 1. 系统功能设计

登录模块：登录模块是进入系统的入口，所有用户必须登录后才能访问系统。登录需要输入用户名和密码，如果多次尝试登录需要输入验证码。登录时需要选择用户的角色，是一般用户还是管理员登录等。登录成功后，会通过数据库获取用户的权限，并跳转至用户的主页面。

教学资料数据模块：可分为教学资料数据浏览、教学资料数据检索、教学资料数据维护三个模块，管理员对教学资料数据有维护的权限，发布新的教学资料数据、更新已有的教学资料数据等。

学生管理模块：学生管理分为学生信息添加、修改。学生信息由管理员进行修改、添加、删除操作。

1. 1. 数据库设计
      1. 数据需求分析

从前面可以分析到数据库中最重要的是教学资料，教学讲义，实验报告，成绩信息。分析可以得到如下数据描述：

平台用户：用于记录用户的各种信息，包括姓名、性别、手机、邮箱、照片等数据项。

管理员：记录管理员的登录信息。包括用户名，密码，权限等数据项。

教学资料：存放给教学资料的信息，包括资料标题、资料类型、资料资源等数据项。

教学讲义管理：存储教学讲义信息，包括课件标题、课件类型、附件、章节等详情数据项。

1. 1. 1. 数据库概念设计

根据前面的数据流程图，结合系统的功能模块设计，设计出符合系统的各信息实体。

系统ER图如下图所示。

 

图4-3 系统ER图

1. 1. 1. 数据库表设计

数字图像处理课程平台与系统所拥有的数据表有以下：教学资料表，教学讲义管理表，实验报告管理表，成绩管理表等。

由于数据表较多，只展示系统主要数据表，如下表所示。

名称	类型	长度	不是null	主键	注释
student_user_id	int	11	是	是	学生用户ID
student_name	varchar	64	是	否	学生姓名
student_gender	varchar	64	否	否	学生性别
student_age	varchar	64	否	否	学生年龄
student_number	varchar	64	否	否	学生学号
examine_state	varchar	16	是	否	审核状态
recommend	int	11	是	否	智能推荐
user_id	int	11	是	否	用户ID
create_time	datetime	0	是	否	创建时间
update_time	timestamp	0	是	否	更新时间

名称	类型	长度	不是null	主键	注释
teacher_id	int	11	是	是	教师ID
teacher_number	varchar	64	否	否	教师编号
teacher_name	varchar	64	否	否	教师姓名
gender	varchar	64	否	否	性别
age	varchar	64	否	否	年龄
examine_state	varchar	16	是	否	审核状态
recommend	int	11	是	否	智能推荐
user_id	int	11	是	否	用户ID
create_time	datetime	0	是	否	创建时间
update_time	timestamp	0	是	否	更新时间

名称	类型	长度	不是null	主键	注释
teaching_handout_id	int	11	是	是	教学讲义ID
courseware_title	varchar	64	否	否	课件标题
chapter	varchar	64	否	否	章节
courseware_type	varchar	64	否	否	课件类型
courseware_attachment	varchar	255	否	否	课件附件
teacher_number	int	11	否	否	教师编号
teacher_name	varchar	64	否	否	教师姓名
content_validity	text	0	否	否	内容简介
recommend	int	11	是	否	智能推荐
create_time	datetime	0	是	否	创建时间
update_time	timestamp	0	是	否	更新时间

名称	类型	长度	不是null	主键	注释
submit_report_id	int	11	是	是	提交报告ID
experiment_title	varchar	64	否	否	实验标题
type_of_experiment	varchar	64	否	否	实验类型
attachment_of_experiment_report	varchar	255	否	否	实验报告附件
student_number	int	11	否	否	学生编号
student_name	varchar	64	否	否	学生姓名
audit_status	varchar	64	否	否	审核状态
instructor	int	11	否	否	授课教师
recommend	int	11	是	否	智能推荐
create_time	datetime	0	是	否	创建时间
update_time	timestamp	0	是	否	更新时间

名称	类型	长度	不是null	主键	注释
resources_material_id	int	11	是	是	教学资料ID
data_title	varchar	64	否	否	资料标题
data_type	varchar	64	否	否	资料类型
cover	varchar	255	否	否	封面
data_resources	varchar	255	否	否	资料资源
teacher_number	int	11	否	否	教师编号
teacher_name	varchar	64	否	否	教师姓名
information_introduction	text	0	否	否	资料简介
hits	int	11	是	否	点击数
recommend	int	11	是	否	智能推荐
create_time	datetime	0	是	否	创建时间
update_time	timestamp	0	是	否	更新时间

名称	类型	长度	不是null	主键	注释
notification_center_id	int	11	是	是	通知中心ID
experiment_title	varchar	64	否	否	实验标题
type_of_experiment	varchar	64	否	否	实验类型
student_number	int	11	否	否	学生编号
student_name	varchar	64	否	否	学生姓名
notice_content	text	0	否	否	通知内容
recommend	int	11	是	否	智能推荐
create_time	datetime	0	是	否	创建时间
update_time	timestamp	0	是	否	更新时间

名称	类型	长度	不是null	主键	注释
achievement_management_id	int	11	是	是	成绩管理ID
experiment_title	varchar	64	否	否	实验标题
type_of_experiment	varchar	64	否	否	实验类型
experimental_results	int	11	否	否	实验成绩
student_name	varchar	64	否	否	学生姓名
instructor	int	11	否	否	授课教师
rating_date	date	0	否	否	评分日期
recommend	int	11	是	否	智能推荐
create_time	datetime	0	是	否	创建时间
update_time	timestamp	0	是	否	更新时间

1. 系统实现
   1. 注册模块的实现

用户在填写数据的时候必须与注册页面上的验证相匹配否则会注册失败，注册页面的表单验证是通过验证的，用户名的长度必须在6到18之间，邮箱必须带有@符号，密码和密码确认必须相同，你输入的密码，系统会根据你输入密码的强度给出指定的值，电话号码和身份证号码必须要求输入格式与生活相符合，当你前台验证通过的时候你点击注册，表单会将你输入的值通过name值传递给后台并保存到数据库中。

用户注册流程图如下图所示。

 

图5-1用户注册流程图

用户注册界面如下图所示。

 

图5-2用户注册界面

1. 1. 登录模块的实现

主要由两部分组成，登录前的登录界面以及登录后的用户功能界面。登录界面，要求用户输入用户名和密码，当用户名和密码其中一个输入为空时，给出提示“用户名，密码不能为空”。获取用户名和密码后到数据库中查找，如果用户名存在，以及对应的密码正确，则登录成功，否则登录失败。登录失败后给出提示，并把焦点停在文本框中。登录成功后将该次会话的全局变量username设置为用户名。登录成功后进入会员的功能模块，主要有会员基本信息修改，已经发布考试信息管理，发布信息，和退出功能。退出功能是清除全局变量username的值，并跳回到首页。

登录流程图如下图所示。

 

图5-3登录流程图

用户登录界面如下图所示。

 

图5-4用户登录界面

1. 1. 用户资料修改模块的实现

用户登录/注册成功之后可以修改自己的基本信息。修改页面的表单中每一个input的name值都要与实体类中的参数相匹配，在用户点击修改页面的时候，如果改后用户名与数据库里面重复了，页面会提示该用户名已经存在了，否则通过Id来查询用户，并将用户的信息修改为表单提交的数据。

1. 1. 教学资料管理模块的实现

如果教学资料的信息需要修改，管理员可以通过查询教学资料的基本信息来查询教学资料，查询教学资料是通过ajax技术来进行查询的，需要传递教学资料的标题、类型等参数然后在返回到该页面中,可以选中要修改或删除的那条信息，如果选中了超过一条数据，页面会挑一个窗口提醒只能选择一条数，如果没有选中数据会挑一个窗口题型必须选择一条数据。当选择确认修改的时候，后台会根据传过来的id到数据库查询，并将结果返回到修改页面中，可以在修改页面中修改刚刚选中的信息当点击确认的时候from表单会将修改的数据提交到后台并保存到数据库中，就是说如果提交的数据数据库中存在就修改，否则就保存。

教学资料展示界面如下图所示。

 

图5-5教学资料展示界面

1. 1. 教学讲义模块的实现

此页面的关键是编写教学讲义信息，包括课件标题、课件类型、章节、教师姓名详情等。单击提交按钮以完成信息的添加。如果未写入完整的教学讲义信息，例如，如果未写入课件标题，系统将给出相应的错误提示，并且无法成功输入。数据以概念的形式以onsubmit =“return checkForm（）”的形式写入以进行检查，checkForm（）函数是一种用于写入数据的不同类型的校对方法，是不是为空也是经过form表单中的οnsubmit=”return checkForm()来检查。

管理员点击左侧菜单“教学讲义”，页面跳转到教学讲义外观，调用后台教学讲义查询所有教学讲义信息。并将信息密封到数据集合List，绑定到请求对象，然后页面跳转到相应的界面，显示出教学讲义信息，单击删除按钮完成教学讲义信息的删除。

教学讲义列表界面如下图所示。

 

图5-6教学讲义列表界面

1. 1. 报告提交模块的实现

用户报告提交同样会事先发送Ajax请求，报告信息数据填写好之后提交到后台，会调用相关服务在数据库中插入记录。

报告提交流程图如下图所示。

 

图5-7报告提交流程图

报告提交页面效果如下图所示。

 

图5-8报告提交界面

1. 系统测试
   1. 测试目的

对任何系统而言，测试都是必不可少的环节，测试可以发现系统存在的很多问题，所有的软件上线之前，都应该进行充足的测试之后才能保证上线后不会Bug频发，或者是功能不满足需求等问题的发生。下面分别从单元测试，功能测试和用例测试来对系统进行测试以保证系统的稳定性和可靠性。

1. 1. 功能测试

下表是教学资料管理功能的测试用例，检测了教学资料管理中对教学资料信息的增加，删除，修改，查询操作是否成功运行。观察系统的响应情况，得出该功能也达到了设计目标，系统运行正确。

前置条件；用户登录系统。

表6-1 教学资料管理的测试用例

功能描述	用于教学资料管理
测试目的	检测教学资料管理时的各种操作的运行情况
测试数据以及操作	预期结果	实际结果
点击添加教学资料，必填项合法输入，点击保存	提示添加成功	与预期结果一致
点击添加教学资料，必填项输入不合法，点击保存	提示必填项不能为空	与预期结果一致
点击修改教学资料，必填项修改为空，点击保存	提示必填项不能为空	与预期结果一致
点击修改教学资料，必填项输入不合法，点击保存	提示必填项不能为空	与预期结果一致
点击删除教学资料，选择教学资料删除	提示删除成功	与预期结果一致
点击搜索教学资料，输入存在的教学资料名	查找出教学资料	与预期结果一致
点击搜索教学资料，输入不存在的教学资料名	不显示教学资料	与预期结果一致

下表是教学讲义功能的测试用例，检测了教学讲义中对数字图像处理课程申请的增加，删除，修改，查询操作是否成功运行。观察系统的响应情况，得出该功能也达到了设计目标，系统运行正确。

前置条件；用户登录系统。

表6-2 教学讲义的测试用例

功能描述	用于教学讲义
测试目的	检测教学讲义时的各种操作的运行情况
测试数据以及操作	预期结果	实际结果
点击添加教学讲义，必填项合法输入，点击保存	提示添加成功	与预期结果一致
点击添加教学讲义，必填项输入不合法，点击保存	提示必填项不能为空	与预期结果一致
点击修改教学讲义，必填项修改为空，点击保存	提示必填项不能为空	与预期结果一致
点击修改教学讲义，必填项输入不合法，点击保存	提示必填项不能为空	与预期结果一致
点击删除教学讲义，选择教学讲义删除	提示删除成功	与预期结果一致
点击搜索教学讲义，输入存在的教学讲义名	查找出教学讲义	与预期结果一致
点击搜索教学讲义，输入不存在的教学讲义名	不显示教学讲义	与预期结果一致

1. 1. 性能测试

使用阿里云PTS（Performance Testing Service）性能测试服务对线上系统进行压力测试。线上服务器环境为：1核心CPU，1G内存，1Mbps公网带宽，Centos7.0操作系统。

压测过程中使用了2台并发机器，每台机器20个用户并发，对系统主页，登录，数据查询和数据维护等模块进行并发访问，测试结果是有40个用户并发时，数据管理相关页面的响应时间甚至达到了7s，通过查看服务器出网流量发现已经达到1381kb/s，可以看出服务器的带宽已经达到峰值，如果系统使用5Mbps的带宽，系统的响应时间和TPS将会大大增加。在整个测试的过程中，CPU的使用率占用仅8%，也提现出带宽瓶颈对系统的影响非常严重。

1. 总结与展望

随着计算机互联网技术的迅猛发展，各行各业都已经实现采用计算机相关技术对日益放大的数据进行管理。该课题是数字图像处理课程学习为核心展开的。本研究针对数字图像处理课程平台需求建模，数据建模及过程建模分析设计并实现平台研究的过程。给出系统应用架构并分析优劣势，通过功能分解图，系统组件图描述功能需求。设计建立了数据库，给出系统关键数据结构的定义。通过类关系图描述组件间的协作关系，给出各个类的定义方法。通过描述每一个类的字段，属性及方法实现系统的前后端代码。最终给出系统集成整合方法，完成数字图像处理课程平台系统的设计与实现。系统投入运行时，各功能均运行正常。系统的每个界面的操作符合常规逻辑，对使用者来说操作简单，界面友好。整个系统的各个功能设计合理，体现了人性化。

但是由于自己在系统开发过程中对一些用到的相关知识和技术掌握不够牢固，再加上自身开发经验欠缺，因此系统在有些方面的功能还不够完善，考虑的不够全面，因此整个系统还有待日后逐步完善。

参考文献

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致谢

本次设计历时3个月。在这个毕业设计中，它离不开指导教师的指导，使事情基本顺利。指导老师无论是在毕业设计历经中，还是在论文做完中都给了了我特别大的助益。另一个方面，教师认真负责的工作姿态，谨慎的教学精神厚重的理论水准都使我获益匪浅。他勤恳谨慎的教学育人学习姿态也给我留下了特别特别深的感觉。我从老师那里学到了很多东西。在理论和实践中，我的技能得到了特别大的提高。在此，特向教师表示由衷的感激。

经过对该毕业设计的全部研究和开发，我的系统研发经历了从需求分析到实现详细功能，再到最终测试和维护的特殊进展。让我对系统研发有了更深层次的认识。如今我的动手本领单独处理疑惑的本领也获取到了特别大的演练学习增多，这是这次毕业设计最好的收获。

最后，在整个系统开发过程中，我周围的同学和朋友给了我很多意见，所以我很快就确认了系统的商业思想。在次，我由衷的向他们表示感激。

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