CN106226574A - 一种数字荧光示波器的四种色彩显示的方法 - Google Patents

一种数字荧光示波器的四种色彩显示的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种数字荧光示波器的四种色彩显示的方法，通过正常色彩模式显示波形时，采用默认通道颜色和灰度等级表征事件发生的频率，发生频率高的事件用亮色表示，发生频率低的事件用暗色表示。通过反相色彩模式显示波形时，采用默认通道颜色和灰度等级表征事件发生的频率，发生频率低的事件用亮色表示，发生频率高的事件用暗色表示。通过色温色彩模式显示波形时，采用颜色等级表征事件发生的频率，发生频率高的事件用暖色表示，发生频率低的事件用冷色表示。通过光谱色彩模式显示波形时，采用颜色等级表征事件发生的频率，发生频率高的事件用冷色表示，发生频率低的事件用暖色表示。

Description

一种数字荧光示波器的四种色彩显示的方法
技术领域
本发明涉及示波器领域，具体涉及一种数字荧光示波器的四种色彩显示的方法。
背景技术
数字荧光示波器是一种量大面广的通用基础型测量仪器，广泛应用于电子设备的研发、生产、试验和技术保障。数字荧光示波器能够记录电压、时间以及电压随时间变化的概率，为迅速突出显示测量期间发生频次较高的事件或在测量偶发异常事件中突出显示发生频率较低的事件，需要采用不同的色彩显示模式。
现有的数字荧光示波器一般具有一种色彩显示模式，通过默认通道颜色及灰度等级表征事件发生的频率，经常发生的事件用亮色表示，很少发生事件的用暗色表示，但是用户往往关心的是很少发生的事件，如毛刺、矮脉冲、定时信号等，只能用亮暗指明事件发生的频率，因此该模式难以满足用户多方面的测试需求。数字荧光示波器的色彩显示功能主要在色彩转换模块中实现，通过将波形频度值存储模块中的频度值信息按照一定的格式和算法转换为RGB色彩，并送往液晶显示模块进行波形的显示。
发明内容
针对现有的数字荧光示波器只具有一种色彩显示模式的问题，本发明提供了一种数字荧光示波器的四种色彩显示的方法。
本发明采用以下的技术方案：
一种数字荧光示波器的四种色彩显示的方法，包括：
步骤1：采集数据经过模拟数字转换器模块转换后送往采集数据存储模块，采集数据在接收时钟的控制下存储到采集数据存储模块中；
步骤2：波形叠加处理模块从采集数据存储模块读出采集数据，并根据读出的该数据判断出其在波形频度值存储模块中的叠加位置，之后从波形频度值存储模块中读出该位置的频度值，将频度值加1后写入原来位置；
步骤3：色彩转换模块中设置有正常、反相、色温和光谱四种色彩模式，色彩转换模块将波形频度值存储模块的频度值信息读取出来，根据色彩模式将频度值转换为颜色信息；
步骤4：将颜色信息送往液晶显示模块进行显示，液晶显示模块采用24位LVDS的液晶显示屏，色彩等级为RGB888。
优选地，所述正常色彩模式中，波形颜色采用默认通道颜色和灰度等级表征事件发生的频率，发生频率高的事件用亮色表示，发生频率低的事件用暗色表示。
优选地，所述反相色彩模式中，波形颜色采用默认通道颜色和灰度等级表征事件发生的频率，发生频率低的事件用亮色表示，发生频率高的事件用暗色表示。
优选地，所述色温色彩模式中，波形颜色采用颜色等级表征事件发生的频率，发生频率高的事件用暖色表示，发生频率低的事件用冷色表示。
优选地，所述光谱色彩模式中，波形颜色采用颜色等级表征事件发生的频率，发生频率高的事件用冷色表示，发生频率低的事件用暖色表示。
优选地，所述暖色为红色或黄色，冷色为蓝色或绿色。
本发明具有的有益效果是：
本发明提供了的数字荧光示波器的四种色彩显示的方法，通过正常色彩模式显示波形时，采用默认通道颜色和灰度等级表征事件发生的频率，发生频率高的事件用亮色表示，发生频率低的事件用暗色表示，满足用户多通道测量高概率事件的显示需求；通过反相色彩模式显示波形时，采用默认通道颜色和灰度等级表征事件发生的频率，发生频率低的事件用亮色表示，发生频率高的事件用暗色表示，满足用户多通道测量低概率事件的显示需求；通过色温色彩模式显示波形时，采用颜色等级表征事件发生的频率，发生频率高的事件用暖色表示，发生频率低的事件用冷色表示，满足用户单通道测量高概率事件的显示需求；通过光谱色彩模式显示波形时，采用颜色等级表征事件发生的频率，发生频率高的事件用冷色表示，发生频率低的事件用暖色表示，满足用户单通道测量低概率事件的显示需求。
本发明通过设置的四种色彩显示模式表征事件发生概率，增强数字荧光示波器查看偶发事件的能力，满足不同用户的测试需求。
附图说明
图1为数字荧光示波器的四种色彩显示的方法的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体的说明：
结合图1，一种数字荧光示波器的四种色彩显示的方法，包括：
步骤1：采集数据经过模拟数字转换器模块转换后送往采集数据存储模块，采集数据在接收时钟的控制下存储到采集数据存储模块中；
步骤2：波形叠加处理模块从采集数据存储模块读出采集数据，并根据读出的该数据判断出其在波形频度值存储模块中的叠加位置，之后从波形频度值存储模块中读出该位置的频度值，将频度值加1后写入原来位置；
步骤3：色彩转换模块中设置有正常、反相、色温和光谱四种色彩模式，色彩转换模块将波形频度值存储模块的频度值信息读取出来，根据色彩模式将频度值转换为颜色信息。
正常色彩模式中，波形颜色采用默认通道颜色和灰度等级表征事件发生的频率，发生频率高的事件用亮色表示，发生频率低的事件用暗色表示。
反相色彩模式中，波形颜色采用默认通道颜色和灰度等级表征事件发生的频率，发生频率低的事件用亮色表示，发生频率高的事件用暗色表示。
色温色彩模式中，波形颜色采用颜色等级表征事件发生的频率，发生频率高的事件用暖色表示，发生频率低的事件用冷色表示。
光谱色彩模式中，波形颜色采用颜色等级表征事件发生的频率，发生频率高的事件用冷色表示，发生频率低的事件用暖色表示。
其中，暖色为红色或黄色，冷色为蓝色或绿色。
步骤4：将颜色信息送往液晶显示模块进行显示，液晶显示模块采用24位LVDS的液晶显示屏，色彩等级为RGB888。
对于波形频度值存储模块的每一个单元，其所存储的频度值越大，说明该单元在波形叠加处理过程中被命中的次数越多，则该单元的频度值所对应的亮度等级就越大。波形频度值存储模块内单元的命中率为该单元被命中的次数与波形叠加处理总次数之比，设定波形频度值存储模块内单元的命中率为r，该单元所对应的亮度等级为L，则亮度等级与命中率之间的对应关系为：
L＝arb
其中，a和b均为正数，a＝1。根据不同的b值，亮度等级L与单元命中率R之间呈现不同的曲线关系。
当b＝1时，转换后的亮度等级与单元命中率之间的映射关系是呈线性的。
当b<1时，转换后的亮度等级与单元命中率之间的映射关系是呈对数形式分布的，且对小概率命中次数有着较高的分辨率。
当b>1时，转换后的亮度等级与单元命中率之间的映射关系是呈指数形式分布的，且对大概率命中次数有着较高的分辨率。
在正常色彩模式时，通道1用黄色表色，通道2用蓝色表示，通道3用红色表示，通道4用绿色表示。对于通道1的黄色，将RGB888格式的B分量的值设为0，R分量与G分量的值保持一致，通过控制R分量与G分量值的大小来控制颜色的亮度；对于通道2的蓝色，将RGB888格式的R分量和G分量的值设为0，通过控制B分量值的大小来控制颜色的亮度；对于通道3的红色，将RGB888格式的G分量和B分量的值设为0，通过控制R分量值的大小来控制颜色的亮度；对于通道4的绿色，将RGB888格式的R分量和B分量的值设为0，通过控制G分量值的大小来控制颜色的亮度。
由于RGB888格式的R分量、G分量和B分量均为8位，因此，通道1到通道4颜色的亮度等级共分为28＝256级，需要将频度值分为256份。
正常色彩模式采用基于b>1的映射模型，转换后的亮度等级与单元命中率之间的映射关系是呈指数形式分布的，且对大概率命中次数有着较高的分辨率。首先将频度值在对数上进行均分为32组再在每一组内进行线性均分，分为8组，最终将频度值分为32*8＝256组，对应256级灰度等级。
在反相色彩模式时，通道1用黄色表色、通道2用蓝色表示、通道3用红色表示，通道4用绿色表示。对于通道1的黄色，将RGB888格式的B分量的值设为0，R分量与G分量的值保持一致，通过控制R分量与G分量值的大小来控制颜色的亮度；对于通道2的蓝色，将RGB888格式的R分量和G分量的值设为0，通过控制B分量值的大小来控制颜色的亮度；对于通道3的红色，将RGB888格式的G分量和B分量的值设为0，通过控制R分量值的大小来控制颜色的亮度；对于通道4的绿色，将RGB888格式的R分量和B分量的值设为0，通过控制G分量值的大小来控制颜色的亮度。
由于RGB888格式的R分量、G分量和B分量均为8位，因此，通道1到通道4颜色的亮度等级共分为28＝256级，需要将频度值分为256份。
反相色彩模式采用基于b<1的映射模型，转换后的亮度等级与单元命中率之间的映射关系是呈对数形式分布的，且对小概率命中次数有着较高的分辨率。首先将频度值在对数上进行均分为32组再在每一组内进行线性均分，分为8组，最终将频度值分为32*8＝256组，对应256级灰度等级。
在色温色彩模式时，对于通道1到通道4来说，最暖的颜色设定为红色，即RGB888格式的R分量为最大，G分量与B分量的值为0；对于最冷的颜色设定为蓝色，即RGB888格式的B分量为最大，R分量与G分量的值为0。
由最暖色到最冷色的过渡过程为红-红绿-绿-绿蓝-蓝，由于RGB三个分量都为8位，每一个过渡过程都有256级，需要经过四个过度过程，因此由最暖色到最冷色共有1024级。
色温色彩模式采用基于b>1的映射模型，转换后的亮度等级与单元命中率之间的映射关系是呈指数形式分布的，且对大概率命中次数有着较高的分辨率。首先将频度值在对数上进行均分为32组再在每一组内进行线性均分，分为32组，最终将频度值分为32*32＝1024组，映射到相应的颜色分量上。
在光谱色彩模式时，对于通道1到通道4来说，最冷的颜色设定为蓝色，即RGB888格式的B分量为最大，R分量与G分量的值为0；对于最暖的颜色设定为红色，即RGB888格式的R分量为最大，G分量与B分量的值为0。
由最冷色到最暖色的过渡过程为蓝-蓝绿-绿-绿红-红，由于RGB三个分量都为8位，每一个过渡过程都有256级，需要经过四个过度过程，因此由最冷色到最暖色共有1024级。
光谱色彩模式采用基于b<1的映射模型，转换后的亮度等级与单元命中率之间的映射关系是呈对数形式分布的，且对小概率命中次数有着较高的分辨率。首先将频度值在对数上进行均分为32组再在每一组内进行线性均分，分为32组，最终将频度值分为32*32＝1024组，映射到相应的颜色分量上。
四种不同的色彩显示模式中，色彩更加的丰富，可满足用户在不同的场合的使用需求，增强了用户查看偶发事件的能力，给用户提供了超凡的视觉体验。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种数字荧光示波器的四种色彩显示的方法，其特征在于，包括：
步骤1：采集数据经过模拟数字转换器模块转换后送往采集数据存储模块，采集数据在接收时钟的控制下存储到采集数据存储模块中；
步骤2：波形叠加处理模块从采集数据存储模块读出采集数据，并根据读出的该数据判断出其在波形频度值存储模块中的叠加位置，之后从波形频度值存储模块中读出该位置的频度值，将频度值加1后写入原来位置；
步骤3：色彩转换模块中设置有正常、反相、色温和光谱四种色彩模式，色彩转换模块将波形频度值存储模块的频度值信息读取出来，根据色彩模式将频度值转换为颜色信息；
步骤4：将颜色信息送往液晶显示模块进行显示，液晶显示模块采用24位LVDS的液晶显示屏，色彩等级为RGB888。
2.根据权利要求1所述的一种数字荧光示波器的四种色彩显示的方法，其特征在于，所述正常色彩模式中，波形颜色采用默认通道颜色和灰度等级表征事件发生的频率，发生频率高的事件用亮色表示，发生频率低的事件用暗色表示。
3.根据权利要求1所述的一种数字荧光示波器的四种色彩显示的方法，其特征在于，所述反相色彩模式中，波形颜色采用默认通道颜色和灰度等级表征事件发生的频率，发生频率低的事件用亮色表示，发生频率高的事件用暗色表示。
4.根据权利要求1所述的一种数字荧光示波器的四种色彩显示的方法，其特征在于，所述色温色彩模式中，波形颜色采用颜色等级表征事件发生的频率，发生频率高的事件用暖色表示，发生频率低的事件用冷色表示。
5.根据权利要求1所述的一种数字荧光示波器的四种色彩显示的方法，其特征在于，所述光谱色彩模式中，波形颜色采用颜色等级表征事件发生的频率，发生频率高的事件用冷色表示，发生频率低的事件用暖色表示。
6.根据权利要求4或5所述的一种数字荧光示波器的四种色彩显示的方法，其特征在于，所述暖色为红色或黄色，冷色为蓝色或绿色。
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