[發明專利]一種實現數字圖像扇形遮罩的方法及其應用

有效

• 申請號: 201710668003.6
• 申請日: 2017-08-07
• 公開（公告）號: CN107481301B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 王攀;張鋮
• 申請（專利權）人: 蘇州速顯微電子科技有限公司
• 主分類號: G06T11/40
• 分類號: G06T11/40;G06T19/00
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

本發明公開了一種實現數字圖像扇形遮罩的方法及其應用，實現利用起始射線約束范圍內的扇形區域遮罩，實現簡單，利用線性的變換來實現一個非線性區域的遮罩，使得處理非線性區域的遮罩的速度更快，與傳統的利用圖像處理先找到圖像需要添加遮罩的邊界，然后再進行圖像的遮罩的方法相比，本發明直接利用數學變換實現遮罩的圖像變換達到遮罩的目的，可以節省大量的圖像處理資源，從而可以更加高效的實現遮罩的目的，對提高速度減少硬件成本有很大的幫助，將其應用在虛擬儀表盤光帶顯示上，可以對被指針掃過的區域進行直觀的描述。

技術領域

本發明屬于計算機圖形學技術領域，涉及一種數字圖像顯示方法及其在虛擬儀表盤上的應用，具體是一種實現數字圖像扇形遮罩的方法及其應用。

背景技術

人機界面(Human-Machine Interface,HMI)是用戶和機器之間進行交互的媒介，而儀表盤在提供信息方面有著重要的作用，現今的虛擬儀表盤越來越注重信息提示的直觀性，顯示進度的過程中隨著進度的變化為了給用戶一個直觀的感官提示，會提供一個顏色的變化顯示，比如速度過高的情況下，光帶能顯示為紅色，可以直觀的提示用戶速度過高。目前，通常利用掩膜對有效區域進行顯示，其中，掩膜是一層透明度信息，通過對圖像增加透明度的信息從而修改圖像的顯示區域。儀表盤在顯示的過程中是帶有指針顯示的，指針在儀表盤上掃過的區域就是一塊扇形區域，扇形區域可以用兩條射線進行約束，如圖1所示，這里將兩條射線與x軸的正方向的角度稱為起始角度和終止角度(即起止角)。

美國申請公布專利US20080122858A1，提供了一種檢測邊界區域的方法，通過劃分需要顯示的區域來決定需要增加掩膜區域的范圍，利用更多的邊界像素點找到合適的一個邊界進行掩膜的添加，通過像素點的信息對圖像進行劃分，能夠實現圖像的特定區域的顯示與否，但是其處理方式需要大量的資源進行處理，首先要找到邊界的像素就要大量的數學運算，針對線性的邊界計算量依然很大。

歐姆龍株式會社在實現圖像遮罩的行為時，采用面部皮膚的識別，先識別出面部需要遮罩的區域，再利用遮罩的原理對該部分區域進行遮罩。其中，面部識別需要大量的計算工具以及后臺大量的數據庫進行數據處理，匹配臉部區域，區域識別出來才可以進行遮罩的處理，對計算機的處理速度以及內存空間要求較高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種實現數字圖像扇形遮罩的方法，利用有限的硬件資源以及線性的方法在圖像上實現扇形區域的遮罩，利用遮罩可以約束需要顯示的感興趣區域，在儀表盤中可以對被指針掃過的區域進行直觀的描述。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種實現數字圖像扇形遮罩的方法，包括以下步驟：

步驟S1，建立初始坐標系，將矩形的圖形按照中心點以x軸、y軸進行分塊，分為四塊區域，起始射線與初始坐標軸之間角度為起始角度；

步驟S2，用起始角度對坐標系進行旋轉，旋轉角度就是起始角度的值；

步驟S3，從旋轉后坐標系的第一象限開始判斷，依次判斷終止射線是否在第N象限，若終止射線不在第N象限，執行步驟S4，若終止射線在第N象限，執行步驟S5；

步驟S4，判斷終止角度的射線是已經越過第N象限還是沒有到達該象限，若已經越過第一象限的話，顯示該象限的內容，對該象限增加一個矩形透明的掩膜，若沒有到達第一象限，不顯示該象限的內容，對該象限增加一個矩形的不透明的掩膜，并將N進行加1處理，返回步驟S3；

步驟S5，計算終止射線在第N象限的角度，按旋轉的方向計算終止角度的射線與掃過象限的坐標軸間角度為θ，那么錯切的角度就是(90-θ)，旋轉的角度是(N-1)*90+θ；

步驟S6，將第一象限的掩膜作為初始掩膜，根據步驟S5中的錯切角度和旋轉角度，分別將第一象限的掩膜通過圖像的錯切、旋轉變換得到第二象限、第三象限和第四象限的掩膜。