一种快速反锯齿波形的绘制方法及系统与流程

本发明涉及一种快速反锯齿波形的绘制方法及系统，属于计算机图形处理领域。

背景技术：

目前，监护仪的显示屏是由一系列离散的像素组成,每个像素之间存在一定距离，当点亮显示屏时，由于像素之间空隙处的亮度明显比像素本身的亮度暗很多，会造成在显示屏上显示的波形线条(斜直线或圆(弧)等组成)出现锯齿形或台阶状的边缘.这种用离散量表示连续量所造成的失真效果，在绘制波形线条时给人眼视觉上有明显的不连续、不光滑的现象。克服现存在的线条明显失真问题，最直接的方法就是提高监护仪显示屏的像素密度或做全屏图像处理，提高显示屏的像素密度，以减小像素之间的空隙，从而减小亮度落差太大的问题，但是这意味着提高硬件的成本。其次做边缘图像处理将消耗大量的cpu资源做算法。

技术实现要素：

本公开的几个示例方面的概述如下。提供本概述是为了读者的方便，以提供对这些实施例的基本理解而不是完全地限定本发明的范围。本概述不是所有预期实施例的广泛综述，并且既不旨在标识所有方面的关键或重要元素，也不描述任何或所有方面的范围。其唯一目的在于以简化的形式呈现一个或多个实施例的一些概念，作为稍后呈现的更详细描述的前奏。为了方便，在本文中术语“一些实施例”可用于指本公开的单一实施例或者多个实施例。

针对上述问题，本发明提出了一种快速反锯齿波形的绘制方法及系统，在不增加硬件成本和大幅消耗cpu资源的基础上，能够使得绘制波形曲线明显减小台阶状的边缘问题。

本发明的技术方案包括一种快速反锯齿波形的绘制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：一种快速反锯齿波形的绘制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：s1，映射监护仪显示屏幕中物理设备到内存中并操作对应像素的颜色值；s2，对离散像坐标计算，包括获取要绘制像素的坐标，计算绘制像素的中心高亮点，以及两边亮度递减像素的最大值、最小值；s3，根据计算得到的中心高亮点和两边延伸范围，计算往两边递减的亮度值；s4，根据已知计算出来的像素坐标和像素坐标对应的颜色值，进行设置监护仪显示屏幕的像素色彩亮度。

根据所述的快速反锯齿波形的绘制方法，其中步骤s1具体包括：将监护仪即将显示于显示屏的离散像素物理设备映射至缓存中，并对缓存的离散像素值进行读写操作。

3.根据权利要求1所述的快速反锯齿波形的绘制方法，其特征在于，所述步骤s2具体包括：像素坐标覆盖区域计算过程中，使用竖直方向反锯齿画法取连续三个像素的y坐标值，比较出y坐标值中最大值ymax、最小值ymin以及ymid，其中ymid为上一次ymax和ymin的中心，若无前一次数据则按当前数据计算y坐标；使用竖直方向反锯齿画法取连续三个像素的x坐标值，比较出x坐标值中最大值xmax、最小值xmin以及xmid，其中xmid为上一次xmax和xmin的中心，若无前一次数据则按当前数据计算x坐标。

根据所述的快速反锯齿波形的绘制方法，其中步骤s3具体包括：筛选出新的ymax与ymin后，以ymid位置为原始色彩亮度，在y轴方向从ymid分别往ymax和ymin方向的像素色彩亮度逐渐减弱；筛选出新的xmax与xmin后，以xmid位置为原始色彩亮度，在x轴方向从xmid分别往xmax和xmin方向的像素色彩亮度逐渐减弱。

本发明的技术方案还包括一种用于执行上述任意方法的快速反锯齿波形的绘制系统，该系统包括：映射模块，用于将映射监护仪显示屏幕中物理设备到内存中，操作对应像素的颜色值；计算坐标模块，对离散像坐标计算，包括获取要绘制像素的坐标，计算绘制像素的中心高亮点，以及两边亮度递减像素的最大值、最小值；计算颜色值模块，用于根据计算得到的中心高亮点和两边延伸范围，计算往两边递减的亮度值；更新模块，用于根据已知计算出来的像素坐标和像素坐标对应的颜色值，进行设置监护仪显示屏幕的像素色彩亮度。

本发明的有益效果为：在不增加硬件成本和大幅消耗cpu资源的基础上，能够使得绘制波形曲线明显减小台阶状的边缘问题，本发明的技术方案提供一种解决其技术问题的快速反锯齿波形画法，该方法不仅能明显的消除绘制曲线带来的边缘锯齿问题，而且算法占用cpu资源极其低。

附图说明

图1所示为根据本发明的方法的总体流程图；

图2所示为根据本发明实施方式的像素组斜直线时构成的示意图；

图3所示为根据本发明实施方式的当前坐标点亮度变化示意图；

图4a，4b所示未使用本发明技术方案的心电图i、ii导的波形图；

图5a，5b所示为根据本发明实施方式的使用本发明技术方案的心电图i、ii导的波形图。

具体实施方式

本发明的技术方案包括一种快速反锯齿波形的绘制方法及系统，适用于以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本公开中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本公开各组成部分的相互位置关系来说的。在本公开中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但这些元件不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的元件彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一元件也可以被称为第二元件，类似地，第二元件也可以被称为第一元件。本文所提供的任何以及所有实例或示例性语言(“例如”、“如”等)的使用仅意图更好地说明本发明的实施例，并且除非另外要求，否则不会对本发明的范围施加限制。

图1所示为根据本发明的方法的总体流程图。具体包括：s1，映射监护仪显示屏幕中物理设备到内存中并操作对应像素的颜色值；s2，对离散像坐标计算，包括获取要绘制像素的坐标，计算绘制像素的中心高亮点，以及两边亮度递减像素的最大值、最小值；s3，根据计算得到的中心高亮点和两边延伸范围，计算往两边递减的亮度值；s4，根据已知计算出来的像素坐标和像素坐标对应的颜色值，进行设置监护仪显示屏幕的像素色彩亮度。

图2所示为根据本发明实施方式的像素组斜直线时构成的示意图。无反锯齿时，在监护仪上每个像素组成一条斜直线时构成的示意图，每个格子代表一个像素，直线的绘制中出现明显的台阶状的现象。

图3所示为根据本发明实施方式的当前坐标点亮度变化示意图。图2为本发明方法在绘制的直线，根据连续像素坐标位置确定当前坐标点亮度变化的覆盖区域，计算区域内的像素的合适颜色亮度等级(离中心越远，亮度越小)，解决两个像素与空隙之间亮度落差过大的问题，每个像素的黑色所占面积大小代表该像素点的颜色亮度的相对大小(两块黑块间缝隙大小不代表实际像素的空隙)，直线中无明显的台阶状现象。

图4a和4b是未应用快速反锯齿绘制的心电图i、ii导的波形图，图5a和5b为应用了本发明快速反锯齿波形画法的心电图i、ii导的波形图。在监护仪上同样可以绘制出相应的波形图。应当认识到，本发明的实施例可以由计算机硬件、硬件和软件的组合、或者通过存储在非暂时性计算机可读存储器中的计算机指令来实现或实施。方法可以使用标准编程技术-包括配置有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质在计算机程序中实现，其中如此配置的存储介质使得计算机以特定和预定义的方式操作——根据在具体实施例中描述的方法和附图。每个程序可以以高级过程或面向对象的编程语言来实现以与计算机系统通信。然而，若需要，该程序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下，该语言可以是编译或解释的语言。此外，为此目的该程序能够在编程的专用集成电路上运行。

此外，可按任何合适的顺序来执行本文描述的过程的操作，除非本文另外指示或以其他方式明显地与上下文矛盾。本文描述的过程(或变型和/或其组合)可在配置有可执行指令的一个或多个计算机系统的控制下执行，并且可作为共同地在一个或多个处理器上执行的代码(例如，可执行指令、一个或多个计算机程序或一个或多个应用)、由硬件或其组合来实现。计算机程序包括可由一个或多个处理器执行的多个指令。

进一步，方法可以在可操作地连接至合适的任何类型的计算平台中实现，包括但不限于个人电脑、迷你计算机、主框架、工作站、网络或分布式计算环境、单独的或集成的计算机平台、或者与带电粒子工具或其它成像装置通信等等。本发明的各方面可以以存储在非暂时性存储介质或设备上的机器可读代码来实现，无论是可移动的还是集成至计算平台，如硬盘、光学读取和/或写入存储介质、ram、rom等，使得其可由可编程计算机读取，当存储介质或设备由计算机读取时可用于配置和操作计算机以执行在此所描述的过程。此外，机器可读代码，或其部分可以通过有线或无线网络传输。当此类媒体包括结合微处理器或其他数据处理器实现上文步骤的指令或程序时，本文的发明包括这些和其他不同类型的非暂时性计算机可读存储介质。当根据本发明的方法和技术编程时，本发明还包括计算机本身。

计算机程序能够应用于输入数据以执行本文的功能，从而转换输入数据以生成存储至非易失性存储器的输出数据。输出信息还可以应用于一个或多个输出设备如显示器。在本发明优选的实施例中，转换的数据表示物理和有形的对象，包括显示器上产生的物理和有形对象的特定视觉描绘。

以上，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。