CN109033388A - 精确读取曲线图图片上点坐标的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种精确读取曲线图图片上点坐标的方法：构建一个与图片实际坐标轴重合的虚拟坐标轴；参照X轴上原点后面第一个实际描点的位置，在虚拟X轴上设置参照点，并将该参照点与原点之间的距离等分为n份，以1/n为单位刻度按递进加1的方式在虚拟X轴上描点，用同样的方式在虚拟Y轴上描点，构建出覆盖图片的虚拟坐标系；将原曲线图上各点的实际值与虚拟值进行对比，建立虚拟坐标值与实际坐标值的换算公式；将曲线图中所有点的虚拟坐标值换算成实际坐标值输出,本方法在原图片的基础上，将坐标点进一点细化，能够精确读出原图中具备明确坐标值以外的点的坐标。

Description

精确读取曲线图图片上点坐标的方法
技术领域
本发明属于图像数据处理技术领域，具体为精确读取曲线图点坐标的方法。
背景技术
在科研工作中，人们往往通过现场观测或实验等获得大量的数据。这些数据通过分析处理被绘制成统计图以纸质或电子图片的形式保存下来。这些统计图对进行相关研究的其他科研人员来说具有很大的参考价值。
这些曲线图因实验的数据量限制，或因人个绘图习惯等原因，具有明确值的点非常有限(仅正好落在横轴纵轴“描点”上的点是能够毫无疑议的取得的数值的)。其他科研人员在进行对比或深入分析过程中，往往需要获得统计图中未落在明确坐标点上的位置的参数值。读取不具备确定坐标的数据点的值，现有的方法往往是通过肉眼或尺子来获得图中某点的数据，这样取得的数据精度低，不利于科研分析。为避免读值偏差或争议，需要一个统一的标准对曲线图的数据进行确定。本发明主要要读取的图片属于统计图，具体为统计图中的曲线图和散点图。
发明内容
本发明为更加准确的获得曲线图上的数据，提供一种能够精确读取图片上点坐标的方法。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：
一种精确读取曲线图图片上点坐标的方法：
1)选取图片上原点位置，在该点上构建一个与图片实际坐标轴重合的虚拟坐标轴；
2)参照X轴上原点后面第一个实际描点的位置，在虚拟X轴上设置参照点，并将该参照点与原点之间的距离等分为n份，以1/n的长度为单位刻度按递进加1的方式在虚拟X轴上描点；参照Y轴上原点后第一个实际描点的位置在虚拟Y轴上设置参照点，将该参照点与原点之间的距离等分为m份，以1/m的长度为单位刻度按递进加1的方式在Y轴上描点；描点后构建出覆盖图片的虚拟坐标系；
3)识别曲线图中X轴原点代表的实际值，以及X轴其它各点代表的实际值；
4)将X轴上各点的实际值与虚拟值进行对比，建立虚拟坐标值与实际坐标值的换算公式；
5)参照第3步、第4步建立Y轴上虚拟坐标值与实际坐标值的换算公式；
6)将曲线图中所有点的虚拟坐标值换算成实际坐标值；
7)输出指定点的实际坐标值。
本方法中，n的值、m的值均能够被1整除。
本方法中，n是原点(0,0)与X轴参照点之间的距离包含的像素数；m是原点(0,0)与Y轴参照点之间包含的像素数。
虚拟坐标值与实际坐标值的换算公式为：A点前实际值+(A点后实际值-A点前实际值)÷设置的份数×(A点虚拟值-A点前实际值对应的虚拟值)。
在计算中如果不能整除的值，保留小数点后3至6位。
本发明的有益效果：本方法在原图片的基础上，将坐标点进一点细化，能够精确读出原图中具备明确坐标值以外的点的坐标。
附图说明
图1为尼古拉兹实验散点图；
图2为管道断面流速分布曲线；
图3为在图2上构建的虚拟坐标系；
图4为分散染料在超临界二氧化碳中的溶解度性质曲线图。
具体实施方式
本发明要读取的是统计图图片，具体为统计图中的曲线图和散点图。本发明的设计构思是使原图中的坐标点更精细，在读取未正好处在标有明确坐标值的位置上的点时，能够方便定量其X轴Y轴坐标值。
本发明提供的精确读取曲线图图片上点坐标的方法，具体步骤为：
1)选取图片上原点位置，在该点上构建一个与图片实际坐标轴重合的虚拟坐标轴；
2)参照X轴上原点后面第一个实际描点的位置，在虚拟X轴上设置参照点，并将该参照点与原点之间的距离等分为n份，以1/n的长度为单位刻度按递进加1的方式在虚拟X轴上描点；参照Y轴上原点后第一个实际描点的位置在虚拟Y轴上设置参照点，将该参照点与原点之间的距离等分为m份，以1/m的长度为单位刻度按递进加1的方式在Y轴上描点；描点后构建出覆盖图片的虚拟坐标系；
3)识别曲线图中X轴原点代表的实际值，以及X轴其它各点代表的实际值；
4)将X轴上各点的实际值与虚拟值进行对比，建立虚拟坐标值与实际坐标值的换算公式；
5)参照第3步、第4步建立Y轴上虚拟坐标值与实际坐标值的换算公式；
6)将曲线图中所有点的虚拟坐标值换算成实际坐标值；
7)输出指定点的实际坐标值。
其中，m、n为变量，根据使用者需要设定值，一般为自然数。
下面通过实例对本方法精确读取图片坐标的过程详细说明：
实例一
一、选择曲线图
图1为尼古拉兹为获得不同雷诺数下管道的沿程阻力系数进行的实验研究而制得的统计图，其X轴和Y轴上标明了雷诺数和沿程阻力系数值。其X轴和Y轴上标明了各点的实际值。
二、设置虚拟坐标
在曲线图中原点(2.5，0.2)上设置一个虚拟原点(0，0)，以该虚拟原点为基础构建一个与图片上实际坐标轴重合的虚拟坐标轴。
参照X轴上3.0的点位置在虚拟X轴上设一参照点，将虚拟原点与该参照点之间的距离L等分为10份。
以“L/10”这个尺寸为单位刻度，按递进加1的方式在X轴描点。
类似的，参照Y轴上0.4的点的位置在虚拟Y轴上设一参照点，将虚拟原点与该参照点之间的距离H等分为10份，以“H/10”这个尺寸为单位刻度，按递进加1的方式在Y轴上描点。
X轴、Y轴虚拟坐标上描点完成后可构建出覆盖整个图片的虚拟坐标系，获得图片上所有点的虚拟坐标。
三、建立虚拟坐标与实际坐标的关系
1、分析曲线图中的X轴原点的实际值以及X轴上其他点的实际值，确定X轴上各点的变化规律。图1中，X轴起始点(即原点)值为2.5，第二点为3.0，第三点4.0，……第八点为6.0，X轴各点是以递进0.5的方式分布的。
2、并将X轴上各点的实际值与虚拟值进行对比，获得X轴上虚拟坐标值与实际坐标值的换算公式。
X轴上实际值与虚拟值对比表：
实际值 虚拟值
2.5 0
3.0 10
3.5 20
4.0 30
4.5 40
5.0 50
5.5 60
6.0 70
设需要读取的点为曲线上A点，X轴上虚拟值与实际值的换算公式为：
A前实际值+(A后实际值-A前实际值)÷设置的份数×(A点虚拟值-A前实际值对应的虚拟值)。
3、分析Y轴原点的实际值以及其它点的实际值，确定Y轴上各点的变化规律。同样的方式获得Y轴上虚拟坐标值与实际坐标值的换算公式。Y轴换算公式为：
A前实际值+(A后实际值-A前实际值)÷设置的份数×(A点虚拟值-A前实际值对应的虚拟值)。
四、坐标值确认输出
当需要读取曲线图中某点坐标时，选择该点，将该点虚拟坐标值换算成实际坐标值输出。
实施例二
一、选择曲线图
图2为流体在管道断面的速度分布曲线，其X轴和Y轴分别代表与管壁距离和流体沿管道轴线方向速度。该图为“统计图”，该图坐标系过于稀疏，不利于曲线中具体点数值的分析。
图中A点X轴坐标值处于0.02和0.025之间，Y轴坐标值处于1和2之间，即该点X轴、Y轴都没有正好处在具备明确坐值的点上，因此在读取该点坐标值时，凭肉眼不能毫无疑义读取坐标值。
二、设置虚拟坐标
在该统计图原点(0.000，0)上设置一个虚拟原点(0，0)，以该虚拟原点为基础构建一个与图片上实际坐标轴重合的虚拟坐标轴。
参照X轴上“0.005”的点位置在虚拟X轴上设一参照点，将虚拟原点(0，0)与该参照点之间的距离L等分为20份。
以“L/20”这个尺寸为单位刻度，按递进加1的方式在X轴描点。
参照Y轴上“1”的点的位置在虚拟Y轴上设一参照点，将虚拟原点与该参照点之间的距离H等分为5份，以“H/5”这个尺寸为单位刻度，按递进加1的方式在Y轴上描点。
描点完成后，如图3所示，构建出了覆盖整个图片的虚拟坐标系，获得图片上所有点的虚拟坐标。图中的A点的坐标虚拟值为(97，6)
三、建立虚拟坐标与实际坐标的关系
X轴上各实际值与虚拟值的对应表为：
分析上表，获得X轴上虚拟坐标值与实际坐标值的换算公式：A前实际值+(A后实际值-A前实际值)÷设置的份数×(A点虚拟值-A前实际值对应的虚拟值)。
Y轴上实际值与虚拟值对比表：
实际值 虚拟值
0 0
1 5
2 10
3 15
4 20
…… ……
Y轴上虚拟值与实际坐标值的换算公式：
A前实际值+(A后实际值-A前实际值)÷设置的份数×(A点虚拟值-A前实际值对应的虚拟值)。
四、坐标值确认输出
假设要读取的点即为A点，首先分析其虚拟坐标值，在建立虚拟坐标的过程中，A点的虚拟坐标值已知为(97，6)，计算：
A点X轴实际坐标值＝0.020+(0.025-0.020)÷20×(97-80)＝0.024；
A点Y轴实际坐标值＝1+(2-1)÷5×(6-5)＝1.2；
A点实际坐标值为(0.024，1.2)，将(0.024，1.2)输出，完成读取。
实施例三
选择曲线图
图4为对分散染料在超临界二氧化碳中的溶解度性质的研究实验数据图，该图X轴和Y轴没有具体数据。
具体过程为：1)在该曲线图上选择一适当位置设为原点，以该原点构建虚拟坐标轴；2)以毫米或厘米为单位刻度在虚拟坐标轴上描点，构建出该图片的虚拟坐标；3)指定曲线图上的点，以虚拟坐标值做为实际值输出目标点的坐标值。
本发明中n和m的值越大，所读取的点坐标值越精确。n和m的值可以相同，也可以根据图片具体情况分别设置，优选的，n和m的值能够被1整除。
在计算中如果不能整除的值，保留小数点后3至6位。
n和m的值还可以是原点与参照点之间所包含的像素数。
本发明的有益效果：本方法在原图片的基础上，将坐标点进一点细化，能够精确读出原图中具备明确坐标值以外的点的坐标。

Claims (5)

1.一种精确读取曲线图图片上点坐标的方法：
1)选取图片上原点位置，在该点上构建一个与图片实际坐标轴重合的虚拟坐标轴；
2)参照X轴上原点后面第一个实际描点的位置，在虚拟X轴上设置参照点，并将该参照点与原点之间的距离等分为n份，以1/n的长度为单位刻度按递进加1的方式在虚拟X轴上描点；参照Y轴上原点后第一个实际描点的位置在虚拟Y轴上设置参照点，将该参照点与原点之间的距离等分为m份，以1/m的长度为单位刻度按递进加1的方式在Y轴上描点；描点后构建出覆盖图片的虚拟坐标系；
3)识别曲线图中X轴原点代表的实际值，以及X轴其它各点代表的实际值；
4)将X轴上各点的实际值与虚拟值进行对比，建立虚拟坐标值与实际坐标值的换算公式；
5)参照第3步、第4步建立Y轴上虚拟坐标值与实际坐标值的换算公式；
6)将曲线图中所有点的虚拟坐标值换算成实际坐标值；
7)输出指定点的实际坐标值。
2.如权利要求1所述精确读取曲线图图片上点坐标的方法，其特征是：n的值、m的值均能够被1整除。
3.如权利要求1所述精确读取曲线图图片上点坐标的方法，其特征是：n是原点(0,0)与X轴参照点之间的距离包含的像素数；m是原点(0,0)与Y轴参照点之间包含的像素数。
4.如权利要求1-3中任一项所述精确读取曲线图图片上点坐标的方法，其特征是：虚拟坐标值与实际坐标值的换算公式为：A点前实际值+(A点后实际值-A点前实际值)÷设置的份数×(A点虚拟值-A点前实际值对应的虚拟值)。
5.如权利要求4所述精确读取曲线图图片上点坐标的方法，其特征是：在计算中如果不能整除的值，保留小数点后3至6位。
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