CN102456216A - 频谱分析仪的图像数据构造方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种频谱分析仪的图像构造方法及装置，该方法包括：获取当前显示的包含测量信息及无效信息在内的第一图像；对所述第一图像进行处理，以生成仅包含所述测量信息的第二图像。通过该方法，可快速获取频谱分析仪的仅包含测量信息的图像，从而可为用户提供便利，并提升用户体验。

Description

频谱分析仪的图像数据构造方法及装置

技术领域

本发明涉及电信号测量及测试领域，具体地涉及一种频谱分析仪的图像数据构造方法及装置。

背景技术

从与PC的关系来划分，频谱分析仪(Spectrum Analyzer)一股包括两种：一种是基于PC的仪器，该仪器内置在PC中作为PC的一特殊设备存在，仪器本身的显示键盘等部分借助PC的资源来实现；另一种是嵌入式仪器，仪器本身自有一套系统来实现其所有功能(显示、键盘、电源供电等等)。第二种方式使用PC资源时，需要与PC相连通过传输控制命令来实现对仪器的操作。图1为现有技术基于VISA以SCPI为载体的PC仪器应用的示意图。其实现方式是基于频谱分析仪基本功能以SCPI(Standard Commands forProgrammable Instruments，可编程仪器标准命令)命令集和VISA(Virtual InstrumentSoftware Architecture，虚拟仪器软件结构，一种用来与各种仪器总线进行通信的高级应用编程接口)驱动为媒介，借助PC强大的资源进行频谱分析的应用工具软件，一股称这类软件为“上位机”(对应仪器“下位机”而言)。类似的技术也被称为虚拟仪器技术(仪器被划分成数据采集卡硬件，数据采集卡软件，PC端数据处理软件三大部分)。由于仪器成本限制，一股仪器都构建在嵌入式系统上，但各种应用受限于嵌入式系统资源(存储空间，运算速度等等)。上述嵌入式仪器使用PC资源的方法缓解了这一问题。

频谱分析仪将数据传送至PC，并在PC绘制显示该数据，以图像形式显示出的数据可以被保存成图像数据。请参阅图2，图2为现有技术中使用PC抓屏功能获取频谱分析仪上传的频谱数据的图像10，需要说明的是，图2仅为一图像示意图。

发明人在实现本发明的过程中发现，现有技术的方法所获取的图像数据10包含了有效数据以外的不期望的信息，其中，有效数据为虚线框14所包围的包含频谱图形以及坐标系在内的图像数据，不期望的信息例如为图2中的Window开始任务栏12等，因此需要人工对生成的图像数据10进行处理以截取有效区域(如图2中虚线框14所覆盖区域)，剔除无效区域，这个过程对于操作人员而言繁琐不便。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种快捷的方式来获取频谱分析仪的仅包含测量信息的图像形式数据，以改善用户体验，为用户提供便利。

一方面，本发明实施例提供了一种频谱分析仪的图像构造方法，所述方法包括：获取当前显示的包含测量信息及无效信息在内的第一图像；对所述第一图像进行处理，以生成仅包含所述测量信息的第二图像。

另一方面，本发明实施例提供了一种频谱分析仪的图像构造装置，所述装置包括：第一图像生成单元，用于获取当前显示的包含测量信息及无效信息在内的第一图像；第二图像生成单元，用于对所述第一图像进行处理，以生成仅包含所述测量信息的第二图像。

通过本发明实施例提供的上述技术方案，可快速获取频谱分析仪的仅包含测量信息的图像，从而可为用户提供便利，省去了复杂繁琐的图像处理工作，提升了用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术基于VISA以SCPI为载体的PC仪器应用的示意图；

图2为本发明实施例1所获取的第一图像的示意图；

图3为本发明实施例1一种频谱分析仪的图像构造方法的整体流程图；

图4为本发明实施例1一种频谱分析仪的图像构造方法的具体流程图；

图5为本发明实施例1从图2中截取的仅包含测量信息的第二图像的示意图；

图6为本发明实施例1包含测量信息及附加信息的第四图像的示意图；

图7为本发明实施例2一种频谱分析仪的图像构造装置的功能框图；

图8为本发明实施例2另一种频率分析仪的图像构造装置的功能框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

本发明实施例1提供了一种频谱分析仪的图像构造方法。

图3为本发明实施例1的一种频谱分析仪的图像构造方法的整体流程图。该方法的执行主体为频谱分析仪的上位机，其中，频谱分析仪将测量/采集到的数据上传至其上位机PC，并在PC上绘制并显示该数据。如图3所示，该方法包括如下步骤：

S100、获取当前显示的包含测量信息及无效信息在内的第一图像。具体地，测量信息指与测量测试紧密相关的有效信息，一股指信号幅度随时间变化的波形图或反映被测量信号强度在频域上分布的频谱图等。构成测量信息的测量数据可以是各式各样的物理量，例如电压、电阻、电流、温度、气压等。而除上述测量信息之外的其它信息均是测量或测试所不期望的信息。可选地，步骤S100的具体过程可以包括：通过API函数获取当前显示的包含测量信息及无效信息在内的第一图像。

S102、对所述第一图像进行处理，以生成仅包含所述测量信息的第二图像。具体地，所获取的第一图像例如为整个PC显示图像区域。步骤S100中将测量数据在PC上绘制，以坐标系形式表现测量数据；步骤S102的具体过程包括：确定图形化区域，该图形化区域包含上述坐标系和由测量数据绘制成的曲线，得到该图形化区域的坐标，并依照该图形化区域的坐标从第一图像中裁剪出第二图像。

通过图3所示方法，测量人员可快速获得频谱分析仪的仅包含测量信息的图像，从而可为用户提供便利，省去了复杂繁琐的图像处理工作，提升了用户体验。

图4为本发明实施例1一种频谱分析仪的图像构造方法的具体流程图。可选地。图4所示方法还可以进一步包括如下步骤：

S104、获取与所述测量信息相关联的附加信息。具体地，附加信息包括：频谱分析仪或其它仪器在测量信息生成时刻的仪器状态信息。不同的设备具有不同的状态信息，以频谱分析仪为例，其状态信息包括起始频率、终止频率、跨度、中心频率、扫频时间、RBW(Resolution bandwidth，分辨率带宽)、VBW(Video bandwidth，视频带宽)中的至少一个。这些状态信息用于还原测量环境，而在缺少这些状态信息的前提下执行的还原是不可靠的，会引入误差或错误。

S106、根据所述第二图像，获取所述第二图像的尺寸信息。尺寸信息例如包含长度及宽度。

S108、根据所述第二图像的尺寸信息，将所述附加信息生成为第三图像。具体地，附加信息可包括多个字母和/或数字组成的字符串，将字符形式的附加信息可转化为图形格式的图像。包含附加信息的第三图像的尺寸是与第二图像的尺寸相关联。

S110、将所述第二图像和所述第三图像合成为包含测量信息及附加信息的第四图像。

可选地，步骤S108的具体处理过程可以包括；根据所述第二图像的长度及宽度，将所述附加信息生成为第三图像，其中，所述第三图像的长宽或宽度中的至少一个与所述第二图像的长度或宽度中的至少一个相等。

可选地，步骤S110的具体处理过程可以包括：将所述第二图像和所述第三图像拼接为包含测量信息及附加信息的第四图像；或者将所述第三图像全部或部分叠加于所述第二图像之上以形成第四图像。上述拼接的处理过程可以包括：将所述第三图像拼接在所述第二图像的左侧或右侧；或者，将所述第三图像拼接在所述第二图像的上侧或下侧。

可选地，图4所示方法还可以进一步包括如下步骤：对所述第四图像进行反色处理。可选地，图4所示方法还可以进一步包括如下步骤：将生成的第四图像保存成图片文件或者复制到剪切板供粘贴使用。

请结合参阅图2、图5及图6，以下通过举例来更加详细的说明本发明实施例图4所示方法。

首先，通过API(Application Programming Interface，应用程序编程接口)获得PC显示设备显示的所有区域的图像，即第一图像10，图2为本发明实施例1所获取的第一图像10的示意图，在这里需要的只是绘制频谱数据的区域所对应的图像，如图2中虚线框14所示。具体地，预先设定好需要取得的图像大小及屏幕绝对坐标位置，通过调用系统的API函数从显卡获取数据，即能获得图2所示的第一图像10。图2中标号12绘示了测量测试所不期望的信息，例如为windows的开始任务栏。

然后，获取指定区域内的屏幕数据图像。图5为本发明实施例1从图2中截取的仅包含测量信息的第二图像20的示意图。如图5所示，第二图像20明显缺少频谱仪状态信息，例如缺少起始频率、终止频率、跨度、中心频率、扫频时间、RBW、VBW等信息，故图5不能反映图像生成时刻(即生成图5坐标系中曲线的时刻)的仪器状态信息。本领域技术人员可以理解，扫频时间、RBW、VBW等是频谱仪的重要参数，由于绘制频谱数据的坐标系只能给出纵轴强度、横轴频率信息，所以没有有效地表达出所有必要信息，只有将前面的重要状态参数与该坐标系值结合起来考虑时，该图像数据才具备还原测量环境的能力，分析存储的数据时关键是对测试环境的还原，缺少上述重要参数的还原是不可靠的，会引入误差或错误。

然后，获取仪器状态信息；在获取第一图像10时，仪器状态信息已经获取，且被存储在程序中，这里的获取指的是从程序记录中获取。

然后，根据所述第二图像20，获取所述第二图像20的长宽信息，并根据第二图像20的长宽信息，将仪器状态信息绘制成为与第二图像20的长宽信息相关的第三图像30(如图6所示)。在一个实施例中，第二图像20与第三图像30的长度相等。但本发明实施例并不局限于此。

最后，请再参阅图6，图6示出了本发明实施例1中包含测量信息20及附加信息30的第四图像40的示意图。对图2中图像执行截取、绘制状态信息图像、拼接图像操作后形成图6。图6示例性的示出了第三图像30包含的附加信息包括：起始频率(Start Frequency)为145MHz、中心频率(Center Frequency)为150MHz、终止频率155MHz、参考电平(Reference Level)为0dBm、跨距(Span)为10MHz、扫频时间(Sweep Time)为10s、分辨率带宽(Resolution Bandwidth)为1kHz、视频带宽(Video bandwidth)为1kHz以及输入衰减(Input Attention)为20dB。如图6所示，根据第二图像20及第三图像30，开辟存储空间，合成第四图像40。这里的合成使用的是拼接的方式，在一个实施例中，是将第三图像30拼接于第二图像20的下方。在其它实施例中，基于不同的处理需求，也可将第三图像30拼接于第二图像20的上方、左侧或右则；或者将第三图像30全部或部分地叠加第二图像20之上以形成第四图像40。拼接或叠加处理完成后，输出图5所示的含有仪器状态信息及频谱图形的第四图像40。

另外，考虑到图像数据大都粘贴在文档中使用，原图的深色背景显得突兀，所以在图像合成后还包括对图像进行反色处理的步骤，将深色的图像背景转变为浅色，例如白色。

在本发明实施例的频谱分析仪的上位机程序的人机交互界面上可呈现构建包含测量信息及仪器状态信息的图像的快捷手段，例如，可以在人机交互界面上显示快捷菜单、快捷按扭、快捷选项，用户可通过上述方式快速获取包含频谱图及仪器状态信息的完整的测量数据，而省去了原来的繁琐冗余的操作。

本发明实施例1的有益效果在于：本发明实施例为用户提供了一种快捷方式来获取频谱分析仪例如频谱分析仪的完整测量数据的图像形式数据，为用户提供了便利，改善了用户体验。而且，所获取的图像数据由于已经包含了仪器状态信息，提高了有效性及易用性，通过所获取的合成图像有利于准确还原测试测量环境，降低误差。

实施例2：

本发明实施例2提供了一种频谱分析仪的图像构造装置。图7为本发明实施例2一种频谱分析仪的图像构造装置的功能框图。如图7所示，该装置包括：

第一图像生成单元110，用于获取当前显示的包含测量信息及无效信息在内的第一图像。具体地，测量信息指与测量测试紧密相关的有效信息，一股指信号幅度随时间变化的波形图或反映被测量信号强度在频域上分布的频谱图等。而除上述测量信息之外的其它信息均是测量或测试所不期望的信息。可选地，第一图像生成单元110，具体可以用于通过API函数获取当前显示的包含测量信息及无效信息在内的第一图像。

第二图像生成单元120，与第一图像生成单元110相连，用于对所述第一图像进行处理，以生成仅包含所述测量信息的第二图像。具体地，附加信息可包括多个字母和/或数字组成的字符串，将字符形式的附加信息可转化为图形格式的图像。包含附加信息的第三图像的尺寸是与第二图像的尺寸相关联。

图8为本发明实施例2的另一种频率分析仪的图像构造装置的功能框图。如图8所示，该装置还进一步包括：

附加信息获取单元130，用于获取与所述测量信息相关联的附加信息。具体地，附加信息包括：频谱分析仪在测量信息生成时刻的仪器状态信息。不同的设备具有不同的状态信息，以频谱分析仪为例，其状态信息包括跨度、中心频率、扫频时间、RBW、VBW中的至少一个。这些状态信息用于还原测量环境，而在缺少这些状态信息的前提下执行的还原是不可靠的，会引入误差或错误。

尺寸信息获取单元140，与第二图像生成单元120和第三图像生成单元150相连，用于根据所述第二图像，获取所述第二图像的尺寸信息；

第三图像生成单元150，与尺寸信息获取单元140、附加信息获取单元130和第四图像生成单元160相连，用于根据所述第二图像的尺寸信息，将所述附加信息生成为第三图像；

第四图像生成单元160，与第二图像生成单元120和第三图像生成单元150相连，用于将所述第二图像和所述第三图像合成为包含测量信息及附加信息的第四图像。

可选地，第三图像生成单元150，具体可以用于根据所述第二图像的长度及宽度，将所述附加信息生成为第三图像，其中，所述第三图像的长宽或宽度中的至少一个与所述第二图像的长度或宽度中的至少一个相等。

可选地，第四图像生成单元160，具体可以用于将所述第二图像和所述第三图像拼接为包含测量信息及附加信息的第四图像；或者将所述第三图像全部或部分叠加于所述第二图像之上以形成第四图像。

可选地，第四图像生成单元160，具体可以用于将所述第三图像拼接在所述第二图像的左侧或右侧；或者，将所述第三图像拼接在所述第二图像的上侧或下侧。

图8所示装置的工作过程已在实施例1中详细描述，故在此不赘述。

通过本发明实施例2的装置，通过从第一图像中截取第二图像，并根据第二图像的尺寸信息将获取的仪器状态信息生成第三图像，最终将第三图像与第二图像合成为包含测量信息及仪器状态信息的第四图像，从而为用户一种快捷方式来获取频谱分析仪例如频谱分析仪的完整测量数据的图像形式数据，为用户提供了便利，改善了用户体验。而且，所获取的图像数据由于已经包含了仪器状态信息，提高了有效性，通过所获取的合成图像有利于准确还原测试测量环境，降低误差。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。

以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (14)

1.一种频谱分析仪的图像构造方法，其特征在于，所述方法包括：

获取当前显示的包含测量信息及无效信息在内的第一图像；

对所述第一图像进行处理，以生成仅包含所述测量信息的第二图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取与所述测量信息相关联的附加信息；

根据所述第二图像，获取所述第二图像的尺寸信息；

根据所述第二图像的尺寸信息，将所述附加信息生成为第三图像；

将所述第二图像和第三图像合成为包含测量信息及附加信息的第四图像。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取当前显示的包含测量信息及无效信息在内的第一图像包括：通过应用程序编程接口API获取当前显示的包含测量信息及无效信息在内的第一图像。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，与所述测量信息相关联的附加信息包括：所述频谱分析仪在所述测量信息生成时刻的仪器状态信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述仪器状态信息包括起始频率、终止频率、跨度、中心频率、扫频时间、分辨率带宽RBW、视频带宽VBW中的至少一个。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述尺寸信息包含长度及宽度；根据所述第二图像的尺寸信息，将所述附加信息生成为第三图像包括：

根据所述第二图像的长度及宽度，将所述附加信息生成为第三图像，其中，所述第三图像的长宽或宽度中的至少一个与所述第二图像的长度或宽度中的至少一个相等。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述第二图像和所述第三图像合成为包含测量信息及附加信息的第四图像包括：将所述第二图像和所述第三图像拼接为包含测量信息及附加信息的第四图像；或者将所述第三图像全部或部分叠加于所述第二图像之上以形成第四图像。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述拼接的处理过程包括：

将所述第三图像拼接在所述第二图像的左侧或右侧；或者，将所述第三图像拼接在所述第二图像的上侧或下侧。

9.一种频谱分析仪的图像构造装置，其特征在于，所述装置包括：

第一图像生成单元，用于获取当前显示的包含测量信息及无效信息在内的第一图像；

第二图像生成单元，用于对所述第一图像进行处理，以生成仅包含所述测量信息的第二图像。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

附加信息获取单元，用于获取与所述测量信息相关联的附加信息；

尺寸信息获取单元，用于根据所述第二图像，获取所述第二图像的尺寸信息；

第三图像生成单元，用于根据所述第二图像的尺寸信息，将所述附加信息生成为第三图像；

第四图像生成单元，用于将所述第二图像和所述第三图像合成为包含测量信息及附加信息的第四图像。

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一图像生成单元，具体用于通过应用程序编程接口API获取当前显示的包含测量信息及无效信息在内的第一图像。

12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第三图像生成单元，具体用于根据所述第二图像的长度及宽度，将所述附加信息生成为第三图像，其中，所述第三图像的长宽或宽度中的至少一个与所述第二图像的长度或宽度中的至少一个相等。

13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第四图像生成单元，具体用于将所述第二图像和所述第三图像拼接为包含测量信息及附加信息的第四图像；或者将所述第三图像全部或部分叠加于所述第二图像之上以形成第四图像。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述第四图像生成单元，具体用于将所述第三图像拼接在所述第二图像的左侧或右侧；或者，将所述第三图像拼接在所述第二图像的上侧或下侧。

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