面向智能儀器的抗鋸齒顯示技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的飛速發(fā)展，待測(cè)信號(hào)的種類越來越豐富，交互界面需要顯示的內(nèi)容越來越復(fù)雜，對(duì)智能儀器顯示質(zhì)量的要求越來越高。目前大部分智能儀器采用光柵圖形顯示系統(tǒng)，儀器中顯示的圖形受光柵/點(diǎn)陣顯示器的限制會(huì)存在鋸齒形失真、發(fā)生扭曲或畸變等走樣現(xiàn)象，極大影響了圖形的視覺效果，已經(jīng)不能滿足當(dāng)今儀器快速發(fā)展的需要?？逛忼X可以使圖像的定位和繪制比實(shí)際屏幕的分辨率精度更高，能有效避免走樣產(chǎn)生的顯示誤差，而且可以使顯示的圖形能接近實(shí)際曲線，可以很好的

2、滿足現(xiàn)代測(cè)量?jī)x器的需要。在圖形界面已成為人機(jī)交互主流方式的今天，抗鋸齒成為儀器顯示的最重要研究方向之一。
　　 現(xiàn)有的抗鋸齒方法都是針對(duì)某一種圖形進(jìn)行處理，例如直線、圓和多邊形，處理的圖形種類比較單一，通用性差，與實(shí)際應(yīng)用相比，具有一定的差距。而智能儀器顯示的圖形是多種多樣的，所以尋找一種能處理多種圖形的通用抗鋸齒方法已成為智能儀器發(fā)展的迫切需要。隨著人們對(duì)視覺效果要求的越來越高，彩色圖像的應(yīng)用日益廣泛，而傳統(tǒng)的大部分抗鋸齒算法

3、是基于灰度圖形的，已經(jīng)不能滿足人們對(duì)色彩的要求，彩色抗鋸齒算法成為當(dāng)今圖形顯示最新的研究趨勢(shì)。為了解決這兩個(gè)問題，在對(duì)現(xiàn)有抗鋸齒算法深入研究的基礎(chǔ)上，提出了一種任意波形的彩色抗鋸齒方法，同時(shí)考慮到智能儀器對(duì)顯示實(shí)時(shí)性的要求，結(jié)合圖像平滑理論，設(shè)計(jì)了一種基于圖像平滑、易于硬件實(shí)現(xiàn)的抗鋸齒方案。
　　 本文從走樣現(xiàn)象產(chǎn)生的因?yàn)槌霭l(fā)，系統(tǒng)的闡述了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展、光柵掃描顯示系統(tǒng)的特點(diǎn)、抗鋸齒技術(shù)的現(xiàn)狀以及常用的抗鋸齒方法，著重對(duì)直

4、線和圓的抗鋸齒算法進(jìn)行了詳細(xì)介紹，并對(duì)各種算法的抗鋸齒效果做了分析，為任意波形的抗鋸齒算法的設(shè)計(jì)打下了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。通過對(duì)現(xiàn)有抗鋸齒算法的原理進(jìn)行比較分析后，結(jié)合任意波形采樣數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，即任意的、離散的、浮點(diǎn)的，對(duì)、wu直線抗鋸齒算法進(jìn)行改進(jìn)，有效地處理了兩端點(diǎn)和線段小于1情況，采用在兩采樣點(diǎn)之間連線的方法，解決了采樣點(diǎn)之間的插值問題，同時(shí)保證了繪制波形的連續(xù)性。為達(dá)到在RGB色彩空間實(shí)現(xiàn)任意的背景色下進(jìn)行抗鋸齒的目的，提出亮度系數(shù)的

5、概念，結(jié)合前景色和背景色的顏色差值，通過亮度系數(shù)對(duì)三個(gè)通道并行處理，實(shí)現(xiàn)了RGB顏色亮度的調(diào)節(jié)。同時(shí)為了保持波形的尖峰及拐點(diǎn)處的細(xì)節(jié)，設(shè)計(jì)了尖峰保持算法，有效的避免了因曲線變粗、像素點(diǎn)覆蓋而導(dǎo)致的圖形細(xì)節(jié)丟失。
　　 抗鋸齒處理的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)量大，處理耗時(shí)，而智能儀器需要實(shí)時(shí)地與使用人員進(jìn)行信息交互，復(fù)雜的抗鋸齒算法是智能儀器顯示系統(tǒng)的一個(gè)瓶頸。為了滿足智能儀器對(duì)實(shí)時(shí)性的要求，結(jié)合圖像平滑理論，設(shè)計(jì)了一種基于圖像平滑的彩色圖像抗鋸