CN102289823A - 获取显示设备上图形面积的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种获取显示设备上图形面积的方法，属于图像处理领域。该方法包括下述步骤：根据绘制图形的笔迹确定包含所有笔迹的矩形区域；确定所述矩形区域内绘制的图形内的像素点的数量；根据像素点与屏幕面积的对应关系，获得显示设备上图形的面积。相应地，本发明还公开了一种实施该方法的装置。应用本发明的方法和装置，可以通过轻松、快捷的方法，准确地计算出显示设备上多个任意闭合图形的面积，改善了用户使用感受。

Description

获取显示设备上图形面积的方法和装置

 

技术领域

本发明涉及一种获取显示设备上图形面积的方法和装置，属于图像处理领域，具体地，涉及一种获取显示设备上任意形状的图形面积的方法和装置。

 

背景技术

对于规则图形的面积的测量，已经有很成熟的方法，而且简单方便。而对于不规则的图形的面积的测量方法却不多，在一般的显示设备中，一般没有专门用于测量面积的工具。而用户在使用显示设备时，有时候需要知道所绘的一个或多个任意形状的图形的面积，例如，在使用地图时，想要知道某个不规则区域的面积，进一步根据比例尺得到该区域的实际面积信息。现有的测量不规则区域的面积的方法，是将不规则的区域分割成若干规则的区域，然后通过求规则区域的面积的总和来确定不规则区域的面积，但是如果图形不是规则图形的组合，则不能适用这种方法。而且这种方法十分复杂，增加了计算量，降低了运算速度，不适用于现有的嵌入式显示设备。

 

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种效率高、简单易用的方法和装置来获取显示设备上的图形面积。

本发明的获取显示设备上图形面积的方法，包括如下步骤： 

根据绘制图形的笔迹确定包含所有笔迹的矩形区域；

确定所述矩形区域内绘制的图形内的像素点的数量；

根据像素点与屏幕面积的对应关系，获取显示设备上图形的面积。

其中，根据绘制图形的笔迹，确定包含所有笔迹的矩形区域，包括：检测到落笔事件时，创建一个用来表示包围所有笔迹的矩形区域的矩形实例；检测到移动事件时，实时调整矩形实例的参数；检测到终止事件时，根据采集到的笔迹调整矩形实例的参数。

另一种获取绘制图形的笔迹，确定包含所有笔迹的矩形区域的方法包括：所述获取绘制图形的笔迹，确定包含所有笔迹的矩形区域，包括：检测到落笔事件时，创建一个用来表示包围所有笔迹的矩形区域的矩形实例；检测到终止事件时，根据采集到的笔迹调整矩形实例的参数。

其中，所述根据绘制图形的笔迹，确定包含所有笔迹的矩形区域还包括：根据所述矩形实例的参数创建一个像素点队列，将所述矩形区域对应的图像像素点映射到该像素点队列。

所述确定所述矩形区域内绘制的图形内的像素点的数量，包括：根据所述像素点队列的大小，创建一个对应的遍历标志队列，并初始化遍历标志队列中的元素为未遍历标志；遍历所述像素点队列，当与所述矩形区域内绘制的图形内的像素点对应的像素点队列中的点没有被遍历过并且该点不对应笔迹点时，将该点对应的遍历标志队列中的标志置为已遍历标志；根据遍历标志队列中的标志确定图形内的像素点数量。

其中，所述遍历所述像素点队列，当与所述矩形区域内绘制的图形内的像素点对应的像素点队列中的点没有被遍历过并且该点不对应笔迹点时，将该点对应的遍历标志队列中的标志置为已遍历标志具体包括：

步骤1，选择像素点队列中对应于所述矩形区域的一个边界点的像素点作为遍历起始点，开始对像素点队列进行遍历；

步骤2，判断所遍历的当前像素点是否满足设定条件，如果满足就将其对应的遍历标志队列中的标志置为已遍历标志，并以该点为基础，分别向左、右横向遍历当前像素点所在行的其他像素点，直至所遍历的像素点不满足设定条件，保存最左端和最右端已遍历的像素点相对矩形区域的坐标到预先创建的横向遍历坐标队列；

步骤3，从横向遍历坐标队列中取点，采用步骤2的方法遍历取得的像素点队列中该点对应的上一行和下一行的所有点，直至横向遍历坐标队列中没有待遍历的点。

所述根据遍历标志队列中的标志确定图形内的像素点数量，具体为：获得根据遍历标志队列中未遍历的标志的数量；遍历像素点队列，获得笔迹点数量；用未被遍历的标志的数量减去笔迹点数量，得到图形内的像素点数量。

本发明还公开了一种获取显示设备上图形面积的装置，包括：

笔迹区域确定单元，用于根据绘制图形的笔迹，确定包含所有笔迹的矩形区域；

像素点确定单元，用于确定绘制图形内像素点的数量；

面积获取单元，用于根据像素点大小与屏幕面积的对应关系，获取显示设备上图形的面积。

本发明的获取显示设备上图形面积的方法和装置，通过建立一个包含绘制图形的笔迹点的矩形区域，并遍历该矩形区域内的像素点，通过计算得到图形内的像素点数量，再根据像素点大小与屏幕面积的对应关系，获取显示设备上图形的面积，可以轻松、快捷且准确地计算出多个任意闭合图形的面积，简单、易用，改善了用户使用感受。

 

附图说明

图1是本发明的获取显示设备上图形面积的方法的流程图；

图2是本发明的获取显示设备上图形面积的方法的绘制图形的示意图；

图3是本发明的获取显示设备上图形面积的方法的获得的包含所有笔迹的矩形区域示意图；

图4 是本发明绘制的图形、像素点队列、遍历标志队列和横向遍历标志队列的对应关系示意图；

图5是本发明的获取显示设备上图形面积的装置的结构框图。

 

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的技术方案。

图1是本发明的获取显示设备上图形面积的方法的流程图。如图1所示，本发明的获取显示设备上图形面积的方法包括以下步骤：

步骤100：根据绘制图形的笔迹，确定包含所有笔迹的矩形区域；

步骤200：确定所述矩形区域内绘制的图形内的像素点的数量；

步骤300：根据像素点与屏幕面积的对应关系，获取显示设备上图形的面积。

下面以绘制一个不规则图形为例，说明采用本发明的方法计算闭合的不规则图形面积的过程。

在步骤100中，首先处理落笔事件。在落笔时建立一个矩形数据结构，并创建一个矩形实例sRect，用来记录笔迹的外边界，该外边界包围整个笔迹。创建一个与绘图区域大小相同的像素点队列pixBuffer1[W1][ H1]，其中，W1是绘图区域的宽，H1是绘图区域的高。该像素点队列的每一个元素对应绘图区域上的一个像素点，然后先将背景颜色设置为白色，即将像素点队列pixBuffer1[][]中的所有元素的值设置为白色对应的颜色值，再以不同颜色的画笔绘制图形。

然后，采集移动的笔迹。随着笔迹的变化，会有多个移动事件发生，在处理移动事件时，每采集到一个移动笔迹点，在显示该笔迹点的同时，将该笔迹点对应的像素点队列中的相应元素设置为画笔颜色。并根据笔迹的移动，实时调整包含笔迹点的矩形区域的大小，即更新矩形实例sRect的参数，包括：顶点坐标、边长等。如果显示设备的左上角为坐标原点，所述矩形区域的左上顶点是采集到的笔迹中横坐标和纵坐标均最小的点，所述矩形的边长分别为：采集到的笔迹中横坐标最大的点的横坐标与矩形区域左上顶点横坐标的差值、采集到的笔迹中纵坐标最大的点的纵坐标与矩形区域左上顶点纵坐标的差值。

最后，当显示设备接收到终止事件时，如检测到画笔抬起，根据实际的笔迹调整矩形区域的大小。细微调整矩形区域的大小，比如将矩形区域范围分别向四个方向扩展两个像素点，使该矩形区域包围所述绘制的图像上的所有点，并且该矩形区域的边界与笔迹不相交。调整矩形区域可以通过调整矩形实例sRect的参数实现。

在实际实施过程中，可以省略实时调整包含笔迹点的矩形区域的大小，即更新矩形实例sRect的参数的操作，在终止事件中，直接根据采集的所有笔迹计算包含所有笔迹点的矩形区域，并给矩形实例sRect的参数赋值。

通常包含图形笔迹的矩形区域只是绘图区域的一部分，为了减少存储空间的消耗，可以创建一个新的对应于矩形框大小的像素点队列pixBuffer2[W2, H2]，将矩形实例sRect确定的矩形区域范围对应的绘图区域的像素点（包括所有笔迹像素、闭合区域内像素、外围像素）映射到像素点队列pixBuffer2中，映射关系如图4所示，其中41是绘图区域，42是像素点队列pixBuffer2。其中，W2是矩形区域的宽，H2是矩形区域的高，像素点队列pixBuffer2中的元素pixBuffer2[i,j]的值对应矩形区域对应的绘图区域第i+1行第j+1列的像素点的颜色值，如30是笔迹点颜色值，255是背景色颜色值。

在步骤200中，为了确定所述矩形区域内绘制的图形以内的像素点的数量，首先根据所述像素点队列pixBuffer2的大小，创建一个对应的遍历标志队列sTempBuffer[W2, H2]，用于存储像素点队列pixBuffer2中的相应点是否被遍历的标志。该队列中的每一个标志对应像素点队列中的一个像素点，也就是对应于矩形区域内的一个相应的像素，其对应关系如图4所示，42是像素点队列pixBuffer2，43是遍历标志队列sTempBuffer。如sTempBuffer[i,j]对应pixBuffer2[i,j]的遍历标志。其中，W2是矩形区域的宽，H2是矩形区域的高。具体实施时，可以将遍历标志队列sTempBuffer中的标志初始化为0，代表未遍历标志，当像素点队列中的点pixBuffer2[i,j]被遍历过时，设置sTempBuffer[i,j]为1。

其次，遍历像素点队列pixBuffer2中对应的矩形区域所有边界点pixBuffer2[i,j]，从i=0，j=0开始，当该点没有被遍历过且不是笔迹点时，将该点对应的遍历标志队列中的标志sTempBuffer[i,j]设置为已遍历标志设置，如1。现有的FloodFill的用法是给一个指定设备的闭合区域填充指定颜色，通常需要指定起始填充点的坐标和停止填充颜色。本发明借鉴FloodFill填充方法，通过程序指令给遍历标志队列sTempBuffer中对应于闭合区域和笔迹点外的区域填充1，遇到笔迹点颜色后停止填充。

遍历的具体过程如下：

在遍历之前，首先创建一个横向遍历坐标队列sQueue，如图4所示，该队列中的元素数据结构为（fillL，fillR，y），其中，fillL为当前行最左端已标记点横坐标，fillR为当前行最右端已标记点横坐标，y为当前行纵坐标。清空sQueue队列。

设定条件：当前点对应的遍历标志队列sTempBuffer中的值为0，以及对应的像素点队列pixBuffer2[]中的点不为笔迹点时，同时该点在sRect确定的矩形区域内。

具体遍历步骤如下：

步骤1，选择像素点队列中，对应于矩形实例sRect确定的矩形区域的一个边界点作为遍历起始点（x, y），如pixBuffer2[0][0]；

步骤2，判断坐标点（x, y）是否满足设定条件，如果满足就将其对应的遍历标志队列sTempBuffer中的标志设为1，否则就返回。然后，在这个坐标点的基础上，只要其满足设定条件，就会以当前点为基准，向右以一个点为单位继续遍历，并将所有满足设定条件的点对应的遍历标志队列sTempBuffer中的标志设为1，直至不满足设定条件，将当前点的横坐标记为fillR；再以同样的方法，向左遍历，直到遍历到不满足条件的点，并将该点的横坐标记为fillL，该点纵坐标为y；如此，可以得到已经横向遍历的队列元素（fillL，fillR，y），将其加入到队列sQueue中。如图4所示，遍历完像素点队列后，sQueue中存在一个元素（0,21,0），表示像素点队列对应的绘制图形的第一行横坐标从0至21的点已经遍历过。

步骤3，判断队列sQueue是否为空，如果不为空，就重复执行下面的操作：从队列sQueue中得到一个元素（fillL，fillR，y），同时在队列sQueue删除这个元素；遍历横坐标为fillL到fillR，纵坐标为y的点，对于这里面的每个点（x，y），其中x在属于[fillL，fillR]，其纵坐标增加一个像素单位，得到一个新的坐标点（x，y+1），对这个新点执行步骤2的操作，同样，对这个点纵坐标减少一个像素单位，得到一个新的坐标点（x，y-1），对这个新点执行步骤2的操作，直至队列sQueue为空，即所有像素点遍历完毕。

经过上述步骤的遍历，可以确保sRect确定的矩形区域内非闭合区域和笔迹点的所有点都被遍历过，即遍历标志队列sTempBuffer中的对应sRect确定的矩形区域内非闭合区域和笔迹点的所有点的标志为1。

然后，遍历遍历标志队列sTempBuffer，找到为0的标志，并保存所有为0的标志的总数，记为Sum1。遍历标志队列sTempBuffer[W,H]中值为0的标志对应的像素点是绘制图形的笔迹点和闭合区域的像素点的总数。可选地，可将这些像素点用不同于背景色的颜色标示出来。通过遍历像素点队列pixBuffer2中的笔迹点，获得笔迹点数Sum2，可以进一步得出绘制图形的闭合区域的像素点的总数Sum=Sum1-Sum2。

获取绘制图形的笔迹确定一个包含图形的区域，然后在该区域内遍历所有像素点，确定位于图形内的像素点，并计算位于图形内的像素点的数量。在一种实施方式中，该区域为矩形区域。优选地，在确定该包括图形的区域之后，用背景色填充该区域，并且在确定了位于图形的像素点之后，用不同于背景色的颜色标示像素点。

步骤300具体为，将图形内像素点的数量乘以每个像素点对应的面积，得出该图形的面积。像素点的大小与屏幕的分辨率和屏幕尺寸有关。一般而言，像素点的大小等于屏幕的面积除以像素点的总数。例如，9寸显示屏的对角线长度为9英寸（即228.6mm），其长度大约是193.8mm，宽度大约为121.1mm，显示屏的面积大约为23469.18mm²，如果该屏幕的分辨率为1024×600，其像素点总数为614400，则每个像素点的大小大约为0.038mm²。

该方法可应用于具有不同显示屏的数字设备，不同显示屏包括普通显示屏、触摸屏等等。在一种实施方式中，本发明的方法还可以包括将计算出的面积信息通知给用户的步骤。当检测到抬笔事件或获取图形面积的指令后，将根据上述步骤获得的面积显示在显示设备上，或者通过声音播放出来。

在用户用鼠标或通过触摸在触摸屏上绘出图形时，本发明的方法可以方便、快捷地计算出图形面积，尤其适用于嵌入式设备。

此外，还可以应用本发明的方法确定已知图形的面积。具体步骤如下：

确定已知图形的轮廓；

确定一个包含该轮廓的矩形区域，并在该矩形区域内为每个像素点设置标志位，每个像素点的标志位的初始值均为0，然后遍历矩形区域内的像素点，如果像素点位于轮廓外部，则将标志位设为1，否则，像素点的标志位的值不改变；

然后，遍历标志位，找到标志位为0的像素点并保存所有标志位为0的像素点的总数，记为Sum1；

获得已知图形的轮廓上的所有像素点Sum2,进一步获得轮廓内的所有像素点Sum=Sum1-Sum2。

将Sum乘以每个像素点对应的面积，得出已知图形的面积。

其中，确定已知图形的轮廓可以通过触控笔或鼠标描绘已知图像的边界实现。在描绘的过程中，显示设备会记录已知图形的轮廓点。

本发明还公开了一种实施本发明的获取显示设备上图形面积的方法的装置。如图5所示，该装置包括：

笔迹区域确定单元，用于根据绘制图形的笔迹，确定包含所有笔迹的矩形区域；

像素点确定单元，用于确定绘制图形内像素点的数量；

以及面积获取单元，用于根据像素点大小与屏幕面积的对应关系，获取显示设备上图形的面积。

在一种实施方式中，本发明的获取显示设备上图形面积的装置还包括结果通知单元，用于将计算出的面积信息通知给用户，如将图形的面积信息在屏幕上显示或通过声音进行播放。

本发明的方法和装置可应用到各种实际应用中。例如，用户在使用地图时，如果想知道地图上任意区域的面积，用户可用鼠标或通过触摸在显示屏上划出想知道面积的区域，然后应用本发明的方法和装置求出该区域在屏幕上的面积，最后通过比例尺即可知道该区域的实际面积。又如，在一些影像（如照片、医学影像等）中，存在十分不规则的物体，而有时用户想知道这种不规则物体的面积，用户可将这些影像显示在显示屏上，然后，确定出该不规则物体的轮廓，然后应用本发明的方法求出其在显示屏上的面积，再根据合适的比例尺得出其实际面积，这样可以保证计算出来的不规则物体的面积的精度。另外，应用本发明的方法，可在用户划出任意的不规则图形之后，简单、快速地得出闭合图形的面积，由此改善了用户的使用感受。

在这些应用中，用户不仅可以知道单个闭合区域的面积，也可以知道多个闭合区域的面积总和。

应用本发明的方法和装置，可以通过轻松、快捷且准确地计算出多个任意闭合图形的面积，改善了用户使用感受。

最后需要说明的是，以上所述仅为本发明的较佳实施方式，而不是对本发明技术方案的限定，任何对本发明技术特征所做的等同替换或相应改进，仍在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种获取显示设备上图形面积的方法，其特征在于，包括如下步骤：

根据绘制图形的笔迹确定包含所有笔迹的矩形区域；

确定所述矩形区域内绘制的图形内的像素点的数量；

根据像素点与屏幕面积的对应关系，获得显示设备上图形的面积。

2.如权利要求1所述的获取显示设备上图形面积的方法，其特征在于，所述根据绘制图形的笔迹确定包含所有笔迹的矩形区域，包括：检测到落笔事件时，创建一个用来表示包围所有笔迹的矩形区域的矩形实例；检测到移动事件时，实时调整矩形实例的参数；检测到终止事件时，根据采集到的笔迹调整矩形实例的参数。

3.如权利要求1所述的获取显示设备上图形面积的方法，其特征在于，所述根据绘制图形的笔迹确定包含所有笔迹的矩形区域，包括：检测到落笔事件时，创建一个用来表示包围所有笔迹的矩形区域的矩形实例；检测到终止事件时，根据采集到的笔迹调整矩形实例的参数。

4.如权利要求2或3所述的获取显示设备上图形面积的方法，其特征在于，所述根据绘制图形的笔迹确定包含所有笔迹的矩形区域还包括：根据所述矩形实例的参数创建一个像素点队列，将所述矩形区域对应的图像像素点映射到该像素点队列。

5.如权利要求4所述的获取显示设备上图形面积的方法，其特征在于，所述确定所述矩形区域内绘制的图形内的像素点的数量，包括：

根据所述像素点队列的大小，创建一个对应的遍历标志队列，并初始化遍历标志队列中的元素为未遍历标志；

遍历所述像素点队列，当与所述矩形区域内绘制的图形内的像素点对应的像素点队列中的点没有被遍历过并且该点不对应笔迹点时，将该点对应的遍历标志队列中的标志置为已遍历标志；

根据遍历标志队列中的标志确定图形内的像素点数量。

6.如权利要求5所述的获取显示设备上图形面积的方法，其特征在于，所述遍历所述像素点队列，当与所述矩形区域内绘制的图形内的像素点对应的像素点队列中的点没有被遍历过并且该点不对应笔迹点时，将该点对应的遍历标志队列中的标志置为已遍历标志具体包括：

步骤1，选择像素点队列中对应于所述矩形区域的一个边界点的像素点作为遍历起始点，开始对像素点队列进行遍历；

步骤2，判断所遍历的当前像素点是否满足设定条件，如果满足就将其对应的遍历标志队列中的标志置为已遍历标志，并以该点为基础，分别向左、右横向遍历当前像素点所在行的其他像素点，直至所遍历的像素点不满足设定条件，保存最左端和最右端已遍历的像素点相对矩形区域的坐标到预先创建的横向遍历坐标队列；

步骤3，从横向遍历坐标队列中取点，采用步骤2的方法遍历取得的像素点队列中该点对应的上一行和下一行的所有点，直至横向遍历坐标队列中没有待遍历的点。

7.如权利要求6所述的获取显示设备上图形面积的方法，其特征在于，所述根据遍历标志队列中的标志确定图形内的像素点数量，具体为：获得根据遍历标志队列中未遍历的标志的数量；遍历像素点队列，获得笔迹点数量；用未被遍历的标志的数量减去笔迹点数量，得到图形内的像素点数量。

8.如权利要求6所述的获取显示设备上图形面积的方法，其特征在于，所述设定条件为：当前像素点对应的遍历标志队列中的标志为未遍历，以及当前像素点不为笔迹点。

9.一种获取显示设备上图形面积的装置，其特征在于，包括：

笔迹区域确定单元，用于根据绘制图形的笔迹，确定包含所有笔迹的矩形区域；

像素点确定单元，用于确定绘制图形内像素点的数量；

面积计算单元，用于根据像素点大小与屏幕面积的对应关系，获得显示设备上图形的面积。

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