[發明專利]一種嵌入式指針式虛擬儀表實現方法

無效

• 申請號: 201210136036.3
• 申請日: 2012-05-04
• 公開（公告）號: CN102681945A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 劉貴喜;何振響;鄧勇;楊威;曲鴻超
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06F12/02
• 分類號: G06F12/02
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 張培勛

技術領域

本發明涉及一種虛擬儀表實現方法，具體涉及一種嵌入式指針式虛擬儀表實現方法。

背景技術

嵌入式技術的引入使儀器儀表向著自動化智能化的方向發展，這已經成為當今儀器儀表系統的一種趨勢。如今，嵌入式虛擬儀表也已與人們的生產生活息息相關，比如汽車領域、航電系統座艙顯示領域等。傳統的嵌入式指針式虛擬儀表通過圖層替換方式和軟件算法模擬方式來實現。軟件算法模擬方式實現虛擬儀表程序算法比較復雜，顯示實時性不夠造成圖像抖動，動態效果無法做到逼真，顯示畫面比較粗糙。圖層替換實現方式是需要事先在內存中存儲指針式儀表的表盤和指針圖片，靜止的表盤圖像用作背景，運動的指針圖片當作前景，通過不斷用指針前景圖片替換表盤背景圖片中指針位置實現虛擬儀表的動態旋轉效果。傳統的嵌入式指針式虛擬儀表實現方式可以達到逼真的渲染效果，但是前提是對應于每一個指針角度的變化，都需要存儲一幀圖像。若是需要指針每次旋轉一度，指針遍歷三百六十度就需要在內存中事先存儲三百六十張指針不同角度的圖片。從這里就可以看出所需要的存儲器容量是巨大的，這對于受成本、體積等因素影響的內存受限的嵌入式系統來說，無疑是一個重大的挑戰。

發明內容

針對已有技術的不足，本發明是一種嵌入式指針式虛擬儀表實現方法，以便節省系統內存、增強系統顯示實時性，使儀表顯示效果更加逼真、顯示穩定性提高。

為了實現上述任務，本發明采用如下技術方案：一種嵌入式指針式虛擬儀表實現方法，其特征在于：至少包括如下步驟：

步驟100：制作數字式表盤圖片和滿足不同角度的儀表圖片；

步驟101：將制作的數字式表盤圖片的像素值數據存入存儲器中；

步驟102：使用不同角度的儀表圖片獲取滿足不同角度的指針數字結構數據，并將其存入存儲器中；

步驟103：從存儲器中讀取的無指針數據表盤圖片顯示作為背景；系統只需調用一次，因為背景是靜止的，不需要動態實時刷新；

步驟104：動態儀表從指針在當前角度位置開始顯示；

步驟105：獲取實時需要指針顯示的電信息；從外界獲取需要儀表顯示的模擬量信息，通過A/D變換將模擬量信息轉換為數字量信息，即可得到我們需要的指針指示的電信息；

步驟106：依據需要指針指示的電信息確定對應的指針圖片庫指針；

步驟107：系統從存儲器中讀取指針在對應位置的指針結構體數據，將指針對應的指針圖片進行顯示。

所述的步驟100是通過GLstudio工具軟件制作所需要的數字式表盤圖片和滿足不同角度的儀表圖片。

所述的步驟101將制作的數字式表盤圖片的像素值數據存入存儲器中是使用MATLAB軟件獲得我們所需要的表盤圖片的RGB像素值數據。

所述的步驟102指針數據存儲格式是包括：初始角度時的數據501、指針偏轉到最大角度時的數據502，指針遍歷的所有角度數據506，指針圖片的存儲只需要存儲有像素變化的像素點數據。把指針旋轉到每一個角度時發生變化的像素點的位置和變化后的像素值，以結構體數組的形式存放在存儲器中。

所述的結構體數組的形式存放方法是：

a)獲取一幅沒有指針的儀表圖片的像素值；

b)獲取一幅指針在任意位置的儀表圖片的像素值；

c)使用MATLAB軟件找出兩幅圖像中所有像素值不同的像素點的個數和位置，兩幅圖像中像素值不同的像素點即為指針所處的點；

d)統計像素值不同點的個數、每個像素點的位置和像素值；

e)創建結構體struct?point{int?m；int?a[][2]；int?rgb[][3]}；其中，m(503)為像素值不同點的個數，在內存中占用一個字節；a[][2](504)記錄m個像素點在整幅圖片所處的位置，即坐標X、Y，每個像素點占用兩個字節；rgb[][3](505)存儲m個像素點的R、G、B值，每個像素點占用三個字節；若指針為單一灰度值時,即每個像素點的值都相同并且為同一固定值。

所述的步驟104實現步驟如下：

步驟701：從存儲器中讀取指針在初始角度位置的結構體數據；

步驟702：從結構體數據a[][2]中讀取一個像素點在整幅圖片所處的位置信息，即坐標X、Y，以確定需要顯示的像素點的位置；

步驟703：從結構體數據rgb[]3]中讀取此像素點的像素值信息，即像素點的R、G、B值，并賦予上述指定的坐標位置；