[发明专利]一种实现数字图像扇形遮罩的方法及其应用

说明书

本发明公开了一种实现数字图像扇形遮罩的方法及其应用，实现利用起始射线约束范围内的扇形区域遮罩，实现简单，利用线性的变换来实现一个非线性区域的遮罩，使得处理非线性区域的遮罩的速度更快，与传统的利用图像处理先找到图像需要添加遮罩的边界，然后再进行图像的遮罩的方法相比，本发明直接利用数学变换实现遮罩的图像变换达到遮罩的目的，可以节省大量的图像处理资源，从而可以更加高效的实现遮罩的目的，对提高速度减少硬件成本有很大的帮助，将其应用在虚拟仪表盘光带显示上，可以对被指针扫过的区域进行直观的描述。

技术领域

本发明属于计算机图形学技术领域，涉及一种数字图像显示方法及其在虚拟仪表盘上的应用，具体是一种实现数字图像扇形遮罩的方法及其应用。

背景技术

人机界面(Human-Machine Interface,HMI)是用户和机器之间进行交互的媒介，而仪表盘在提供信息方面有着重要的作用，现今的虚拟仪表盘越来越注重信息提示的直观性，显示进度的过程中随着进度的变化为了给用户一个直观的感官提示，会提供一个颜色的变化显示，比如速度过高的情况下，光带能显示为红色，可以直观的提示用户速度过高。目前，通常利用掩膜对有效区域进行显示，其中，掩膜是一层透明度信息，通过对图像增加透明度的信息从而修改图像的显示区域。仪表盘在显示的过程中是带有指针显示的，指针在仪表盘上扫过的区域就是一块扇形区域，扇形区域可以用两条射线进行约束，如图1所示，这里将两条射线与x轴的正方向的角度称为起始角度和终止角度(即起止角)。

美国申请公布专利US20080122858A1，提供了一种检测边界区域的方法，通过划分需要显示的区域来决定需要增加掩膜区域的范围，利用更多的边界像素点找到合适的一个边界进行掩膜的添加，通过像素点的信息对图像进行划分，能够实现图像的特定区域的显示与否，但是其处理方式需要大量的资源进行处理，首先要找到边界的像素就要大量的数学运算，针对线性的边界计算量依然很大。

欧姆龙株式会社在实现图像遮罩的行为时，采用面部皮肤的识别，先识别出面部需要遮罩的区域，再利用遮罩的原理对该部分区域进行遮罩。其中，面部识别需要大量的计算工具以及后台大量的数据库进行数据处理，匹配脸部区域，区域识别出来才可以进行遮罩的处理，对计算机的处理速度以及内存空间要求较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种实现数字图像扇形遮罩的方法，利用有限的硬件资源以及线性的方法在图像上实现扇形区域的遮罩，利用遮罩可以约束需要显示的感兴趣区域，在仪表盘中可以对被指针扫过的区域进行直观的描述。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种实现数字图像扇形遮罩的方法，包括以下步骤：

步骤S1，建立初始坐标系，将矩形的图形按照中心点以x轴、y轴进行分块，分为四块区域，起始射线与初始坐标轴之间角度为起始角度；

步骤S2，用起始角度对坐标系进行旋转，旋转角度就是起始角度的值；

步骤S3，从旋转后坐标系的第一象限开始判断，依次判断终止射线是否在第N象限，若终止射线不在第N象限，执行步骤S4，若终止射线在第N象限，执行步骤S5；

步骤S4，判断终止角度的射线是已经越过第N象限还是没有到达该象限，若已经越过第一象限的话，显示该象限的内容，对该象限增加一个矩形透明的掩膜，若没有到达第一象限，不显示该象限的内容，对该象限增加一个矩形的不透明的掩膜，并将N进行加1处理，返回步骤S3；

步骤S5，计算终止射线在第N象限的角度，按旋转的方向计算终止角度的射线与扫过象限的坐标轴间角度为θ，那么错切的角度就是(90-θ)，旋转的角度是(N-1)*90+θ；

步骤S6，将第一象限的掩膜作为初始掩膜，根据步骤S5中的错切角度和旋转角度，分别将第一象限的掩膜通过图像的错切、旋转变换得到第二象限、第三象限和第四象限的掩膜。