[发明专利]一种测量序列的彩色显示方法与装置

权利要求书

1.一种测量序列的彩色显示方法，其特征在于挖掘测量序列的频率特性，且把频率特征通过同构映射到色谱上，再以频段组合能量构成颜色三基色，进而进行同构真彩显示。

2.根据权利要求1所述的测量序列的彩色显示方法，具体实现步骤包括：

1)采集测量序列。针对不同的应用，用不同的传感器采集测量信号，对其采样后变成测量序列。

2)对测量序列进行预处理。预处理包括去噪，滤波。

3)频谱分析。对已经进行了预处理的测量序列进行频谱分析，得到各个频率成分和频率分布范围，求出各个频率成分的能量。

4)频谱映射。把频率分布范围内频谱映射到可见光红橙黄绿青蓝紫的频率范围，得到映射色谱。

5)颜色特征提取。映射色谱通过三个带通滤波器组，带通滤波器FB₁滤出f₁～f₂的频率，求出这段频率的能量作为红色的能量E_r，带通滤波器FB₂滤出f₃～f₄的频率，求出这段频率的能量作为绿色的能量E_g，带通滤波器FB₃滤出f₅～f₆的频率，求出这段频率的能量作为蓝色的能量E_b，由此得到颜色三基色特征[E_r,E_g,E_b]。

6)获取三基色[R红,G绿,B蓝]的值来进行颜色显示。颜色三基色特征[E_r,E_g,E_b]归一化后作为颜色的三基色[R,G,B]的值，显示出真正的颜色，也可以把[R,G,B]转换成其它的颜色特征参数，如Lab、YUV、HSI、HSV等。

3.一种测量序列的彩色显示装置，包括采集模块、处理模块、显示模块和控制模块。采集模块与处理模块相连，处理模块与显示模块相连，控制模块与采集模块、处理模块和显示模块均相连。采集模块主要对测量信号进行采集或者是提供数据接口得到测量序列；处理模块对测量序列进行预处理、频谱分析、频谱映射和颜色特征提取；显示模块根据测量序列的颜色特征进行颜色显示；控制模块由操作者根据实际需要选择操作来控制采集模块、处理模块和显示模块。

作为上述测量序列的彩色显示装置的优化方案，所述采集模块是对测量信号进行采集，当测量信号是模拟信号时，该模块包括采集的传感器和模数(AD)转换单元；当测量信号直接是数字信号时，该模块只包括采集的传感器；当测量序列已经采集好只需显示时，则采集模块只提供一个数据接口，即是把数据导入。

作为上述测量序列的彩色显示装置的优化方案，所述显示模块是对测量序列的颜色特征进行颜色显示。

作为上述测量序列的彩色显示装置的优化方案，所述控制模块包含人机交互接口，由操作者根据实际需要选择操作来控制采集模块、处理模块和显示模块；设置人机交互的一些参数，如采样率、频谱分析用的方法、滤波器组的频率选择、颜色特征等。

4.根据权利要求3所述的一种测量序列的彩色显示装置，其处理模块包括预处理单元、频谱分析单元、频谱映射单元和颜色特征提取单元。预处理单元对测量序列进行去噪，滤波处理。频谱分析单元对已经进行了预处理的测量序列进行频谱分析，得到各个频率成分和频率分布范围，求出各个频率成分的能量。频谱映射单元把频率分布范围内的频谱映射到可见光红橙黄绿青蓝紫的频率范围，得到映射色谱。颜色特征提取单元根据映射色谱提取颜色三基色特征。

5.根据权利要求3所述的一种测量序列的彩色显示装置的工作过程为：

1)控制模块接收用户输入参数，如采样率、测量序列采集方式选择、显示颜色特征选择、滤波器组的频率选择等；

2)采集模块采集测量序列。针对不同的应用，用不同的传感器采集测量信号，对其采样后变成测量序列。

3)处理模块对测量序列进行处理。

a)预处理单元对测量序列进行预处理。预处理包括去噪，滤波。

b)频谱分析单元进行频谱分析。对已经进行了预处理的测量序列进行频谱分析，得到各个频率成分和频率分布范围，求出各个频率成分的能量。

c)频谱映射单元对频谱进行映射。把频率分布范围内频谱映射到可见光红橙黄绿青蓝紫的频率范围400THz-789THz，得到映射色谱。

d)颜色特征提取单元提取颜色特征。颜色特征先用三基色[R,G,B]表示，则映射色谱通过三个带通滤波器组，带通滤波器FB₁滤出f₁～f₂的频率，求出这段频率的能量作为红色的能量E_r，带通滤波器FB₂滤出f₃～f₄的频率，求出这段频率的能量作为绿色的能量E_g，带通滤波器FB₃滤出f₅～f₆的频率，求出这段频率的能量作为蓝色的能量E_b，由此得到颜色三基色特征[E_r,E_g,E_b]。

4)显示模块显示测量序列的颜色。颜色三基色特征[E_r,E_g,E_b]归一化后作为颜色的三基色[R,G,B]的值，根据用户选择的显示颜色特征，把[R,G,B]转换成用户设置的颜色特征参数进行颜色显示。