[發(fā)明專利]一種基于像素精度的代數(shù)曲線光柵化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210094451.7
• 申請日: 2012-04-01
• 公開（公告）號: CN102651137A
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮結(jié)青;黃錦基
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00
• 代理公司: 杭州天勤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種基于像素精度的代數(shù)曲線光柵化方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)輸入待繪制的代數(shù)曲線及其相關(guān)信息；

(2)將該曲線的特征點(diǎn)限制在一個像素范圍內(nèi)，得到若干包含曲線特征點(diǎn)的特征區(qū)域；

(3)求得曲線與所述特征區(qū)域邊界的交點(diǎn)，通過所述的交點(diǎn)構(gòu)建曲線在特征區(qū)域的拓?fù)溥B接信息；

(4)根據(jù)特征區(qū)域邊界的交點(diǎn)確定曲線的走向，利用直線段連接相鄰的特征區(qū)域，得到直線段擬合曲線；所述的直線段通過特征區(qū)域邊界的交點(diǎn)；

(5)對所述的直線段擬合曲線進(jìn)行優(yōu)化，繪制并顯示曲線。

2.如權(quán)利要求1所述的代數(shù)曲線光柵化方法，其特征在于，步驟(2)中，所述的將該曲線的特征點(diǎn)限制在一個像素范圍內(nèi)，得到若干包含曲線特征點(diǎn)的特征區(qū)域，包括步驟：

(2.1)均勻細(xì)分該曲線的區(qū)域，得到細(xì)分后的子區(qū)域；

(2.2)利用區(qū)間分析的方法確定每個子區(qū)域的值域范圍；判斷每個子區(qū)域內(nèi)是否存在該曲線的特征點(diǎn)，若存在則繼續(xù)細(xì)分該子區(qū)域；

(2.3)重復(fù)步驟(2.2)，直到包含特征點(diǎn)的子區(qū)域的區(qū)域面積小于一個像素；將該子區(qū)域作為所述的特征區(qū)域。

3.如權(quán)利要求1所述的代數(shù)曲線光柵化方法，其特征在于，步驟(3)中，所述的求得曲線與所述特征區(qū)域邊界的交點(diǎn)，包括步驟：

(3.1)以所述的特征區(qū)域?yàn)橹行模萌舾上袼孛娣e已知的包圍盒包圍每個特征區(qū)域；

(3.2)通過單變量方程計(jì)算出曲線和包圍盒的交點(diǎn)作為曲線與所述特征區(qū)域邊界的交點(diǎn)。

4.如權(quán)利要求1所述的代數(shù)曲線光柵化方法，其特征在于，步驟(4)中，所述的利用直線段連接相鄰的特征區(qū)域后，包括步驟：

(4.1)檢測所有直線段所占像素是否超過某一預(yù)設(shè)的像素值；若否，則直接得到所述的直線段擬合曲線，若是，則執(zhí)行以下步驟；

(4.2)對超過該像素值的直線段所在的區(qū)間進(jìn)行掃描，求得掃描線與該區(qū)間內(nèi)曲線的交點(diǎn)；

(4.3)將上述直線段拆分為通過區(qū)間內(nèi)交點(diǎn)的若干直線段；所述的區(qū)間內(nèi)交點(diǎn)包括所述特征區(qū)域邊界的交點(diǎn)以及掃描線與該區(qū)間內(nèi)曲線的交點(diǎn)；重復(fù)步驟(4.1)～(4.3)。

5.如權(quán)利要求1或4所述的代數(shù)曲線光柵化方法，其特征在于，步驟(5)中，所述的對所述的直線段擬合曲線進(jìn)行優(yōu)化，包括步驟：

(5.1)獲取擬合曲線直線段的斜率；

(5.2)根據(jù)直線段的斜率，選用垂直掃描線或/和水平掃描線對直線段所在區(qū)間的曲線進(jìn)行掃描，掃描線與該曲線的交點(diǎn)作為采樣點(diǎn)的初始值；

(5.3)基于采樣點(diǎn)的初始值，通過牛頓迭代算法求出掃描方向上最鄰近的根，牛頓迭代算法的終止條件為求根精度滿足預(yù)設(shè)的像素精度繪制要求。

6.如權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)所述的代數(shù)曲線光柵化方法，其特征在于，步驟(5)中，所述的繪制并顯示曲線，包括步驟：

結(jié)合反走樣技術(shù)繪制并顯示曲線。

7.如權(quán)利要求5所述的代數(shù)曲線光柵化方法，其特征在于，步驟(5)中，所述的繪制并顯示曲線，包括步驟：

對所得到曲線的采樣點(diǎn)做反走樣處理，根據(jù)處理得到的像素灰度值顯示曲線。

8.如權(quán)利要求7所述的代數(shù)曲線光柵化方法，其特征在于，所述的對所得到曲線的采樣點(diǎn)做反走樣處理，包括步驟：

以預(yù)先設(shè)定像素半徑的圓表示所述的采樣點(diǎn)，計(jì)算該圓覆蓋像素面積的百分比，得到像素的灰度值。