CN109979156A - 基于温度数据生成温度云图并绘制等值线的方法及系统 - Google Patents

基于温度数据生成温度云图并绘制等值线的方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种温度云图及其等值线的绘制方法,其包括如下步骤:获取温度数据、色彩参数、等值线参数;根据所述色彩参数,将所述温度数据值转换为相应色彩的像素点,生成温度云图;根据等值线数量,在所述温度云图上绘制相应等值线数量的等值线。本发明还提出了一种温度云图及其等值线的绘制系统。本发明可应用于道路、隧道、地下室、封闭或半封闭空间等场所下的温度及火灾工况下烟雾分布的实时显示,显示隧道温度及火灾监测的需求,具有广泛应用前景。

Description

基于温度数据生成温度云图并绘制等值线的方法及系统
技术领域
本发明属于计算机技术领域,具体涉及一种基于温度数据生成温度云图并绘制等值线的方法及系统。
背景技术
近十年来,全国进入了道路隧道建设的高峰期,超长隧道越来越多。为了监测长隧道和超长隧道的运行状况,提高隧道运行的安全性,大部分长隧道和超长隧道都安装了火灾监测报警系统。但早期的隧道火灾监测报警系统均只提供报警信号,而不提供隧道内的实时温度,不仅不能满足隧道火灾救援的需求,也不能满足隧道运行的日常监测和维护。为此,越来越多的隧道养护单位对火灾监测报警系统提出了更高要求,希望系统能够实时显示隧道温度场及火灾工况下烟雾分布。这种隧道温度场及火灾工况下烟雾分布可以采用温度云图及等值线来显示。
目前,通用的温度云图及等值线绘制方法,普遍先绘制等值线,然后再在等值线区域填充颜色。通过这类方法绘制的温度云图,在等值线区域内不能区分温度高低,不能满足隧道温度及火灾监测的需求。同时,等值线数量及其对应温度值的设置不能随意修改,不能根据隧道实际情况灵活设置。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题,本发明创新提出了一种基于温度数据生成温度云图并绘制等值线的方法及系统,旨在解决基于温度数据,生成并绘制出能满足对场所(如,隧道)火灾监测及疏散救援需求的温度分布云图及等值线存在的技术问题。
本发明提出的所述基于温度数据生成温度云图并绘制等值线的方法,包括以下步骤:
获取温度数据,获取所设定区域内各个区块的温度值,得到用于表示各区块温度的温度数据;
设定温度值与像素值相对应的色彩参数;
设定等值线参数,其中,所述等值线参数包括等值线数量和等值线温度值;
根据所述温度数据、色彩参数和等值线参数,将所述温度数据转化为相应像素值的色彩代码,得到温度云图,并在所述温度云图上绘制相应数量的等值线。
本发明中,所述温度数据,记为一个m*n的二维数组T,该二维数组有m行,每行有n个数值,每个数值代表特定位置的温度值。所述温度数据为经过差值或其他方法处理后的温度数据,所采用的处理方法可以采用现有技术通常方法。在一具体实施方案中,所述温度数据包括高温温度值TH、低温温度值TL
其中,所述色彩参数包括色彩代码(RH,GH,BH)以及色彩代码(RL,GL,BL)。其中,与高温温度值TH对应的色彩代码(RH,GH,BH),所有大于等于高温温度值的温度数据对应的像素点颜色均采用该色彩代码(RH,GH,BH);与低温温度值TL对应的色彩代码(RL,GL,BL),所有小于等于低温温度值的温度数据对应的像素点颜色均采用该色彩代码(RL,GL,BL)。
其中,所述温度云图由m行像素组成,每行有n个像素点,每个像素点的色彩代码根据所述温度数据T中对应的温度数值计算而来。
其中,等值线数量L,是指用于明确在所述温度云图上需要绘制的等值线的数目,其取值范围为大于等于2的自然数。每一条等值线对应一个温度值,即表示每条等值线所在位置的温度值相同,两条相邻等值线之间区域的温度值介于这两条等值线分别对应的两个温度值之间。
优选的,所述等值线数量L的取值为大于等于2的自然数。即每个温度云图上至少有2条等值线,分别对应高温温度值TH和低温温度值TL
其中,等值线温度值V,是指每一条等值线所代表的温度值,是一个具有L个成员的一维数组。优选的,通过均分计算法设定所述等值线温度值,在第1条等值线的温度值TL和第L条等值线的温度值TH之间,以均等分的温度值(大于TL且小于TH)作为其他等值线的温度值。
根据高温温度值、低温温度值及等值线数量L,计算得到每条等值线所对应的等值线温度值Vk=TH-(k-1)×(TH-TL)/(L-1),其中,k大于等于1且小于等于L,k为等值线的序号,如,k=1对应的是第1条等值线,V1就是指第1条等值线的温度值。L为等值线数量,TH为高温温度值,TL为低温温度值。
优选的,还可以通过设定参数设置人工选择并设定除第1条和第L条等值线之间的其他等值线的温度值。所述其他等值线的温度值可以为选择在第1条和第L条等值线之间的任意数值。
优选的,温度云图像素点色彩代码计算方法,将所述温度数据转化为相应像素值的色彩代码,包含以下步骤:
检查温度数据T中的每一个温度数值Tij,计算得到温度云图中对应像素点Pij的色彩代码(Rij,Gij,Bij);
如果Tij大于等于高温温度值TH,那么像素点Pij采用高温温度色彩代码(RH,GH,BH),即Rij=RH,Gij=GH,Bij=BH
如果Tij小于等于低温温度值TL,那么像素点Pij采用低温温度色彩代码(RL,GL,BL),即Rij=RL,Gij=GL,Bij=BL
如果Tij小于高温温度值TH且大于低温温度值TL,那么像素点Pij的色彩代码(Rij,Gij,Bij)采用线性渐变计算法或对数渐变计算法计算;
采用线性渐变计算法,Rij=(RL+(RH-RL)/(TH-TL)*(Tij-TL),Gij=(GL+(GH-GL)/(TH-TL)*(Tij-TL),Bij=(BL+(BH-BL)/(TH-TL)*(Tij-TL);或,
采用对数渐变计算法,Rij=(RL+(RH-RL)/(lgTH-lgTL)*(lgTij-lgTL),Gij=(GL+(GH-GL)/(lgTH-lgTL)*(lgTij-lgTL),Bij=(BL+(BH-BL)/(lgTH-lgTL)*(lgTij-lgTL)。
其中,i表示温度云图像素的行号,取值范围为大于等于1小于等于m;j表示温度云图像素的列好,取值范围为大于等于1小于等于n。其中,m表示温度云图纵向像素数量,n表示温度云图横向像素数量,m和n的取值均与温度数组的行列数一致。
优选的,在所述温度云图上绘制相应数量的等值线,包括以下步骤:
设置一个(m+2)*(n+2)二维数组C,存储温度云图的分区代码;
将所述二维数组C中,第1行、第1列、第m+2行、第n+2列的数值均设置为0;
其中,m表示温度云图纵向像素数量,n表示温度云图横向像素数量,m和n的取值均与温度数组的行列数一致。
检查所述温度数据T中的每一个温度数值Tij与每条等值线所对应的温度值Vk的关系,以确定温度云图每个像素的分区代码,写入C;当k从1增加到L时,如果满足Tij大于等于Vk,那么Ci+1,j+1赋值为k;如果Tij小于所有等值线对应的温度值,那么Ci+1,j+1赋值为L+1;
检查分区代码二维数组C中的每个数值,找出温度云图中的等值线像素,并将其色彩代码改为等值线的色彩代码;如果Ci+1,j+1与其上下左右四个相邻像素的分区代码值(Ci,j+1,Ci+1,j,Ci+2,j+1,Ci+1,j+2)均相同,那么Ci+1,j+1对应的像素不属于等值线,其色彩代码(Rij,Gij,Bij)保持不变;否则,Ci+1,j+1对应的像素属于等值线,其色彩代码(Rij,Gij,Bij)的值被修改等值线色彩代码,其中,所述等值线色彩代码的默认值为(0,0,0)。
优选的,本发明中,温度云图像素分区代码计算方法,包括:将每个温度值Tij依次与等值线温度值Vk进行比较,k由1到L每次增加1。如果Tij大于等于Vk,那么将Tij对应的温度云图像素分区代码Ci+1,j+1的值赋为k;如果Tij小于所有等值线温度值,那么将其对应的温度云图像素分区代码Ci+1,j+1的值赋为L+1。读取下一个温度值,重复上述操作直到完成所有像素分区代码的计算。
优选的,本发明中,等值线像素查找及颜色修改算法的步骤包括:将Ci+1,j+1与4个直接相邻像素的分区代码值(即Ci,j+1、Ci+1,j、Ci+2,j+1、Ci+1,j+2)进行比较,如果Ci+1,j+1与4个直接相邻像素的分区代码值全部相同,那么Ci+1,j+1所对应的温度云图像素不是等值线像素,其色彩代码不作修改,否则Ci+1,j+1所对应的温度云图像素为等值线像素,需要将其色彩代码修改为等值线的色彩代码。读取下一个分区代码,重复上述操作直到完成所有分区代码的检查。
本发明还提出一种基于温度数据生成温度云图并绘制等值线的系统,所述系统包括:参数设置模块、温度数据输入模块、温度云图生成模块、等值线绘制模块、温度云图及等值线显示模块;
所述参数设置模块用于对温度云图生成过程及等值线绘制过程中所需要的温度值与像素值相对应的色彩参数、等值线参数进行设置,并选择所采用的温度云图像素点计算法;
温度数据输入模块用于获取温度数据;
温度云图生成模块用于通过将所述温度数据输入模块获取的温度数据,结合参数设置模块选定的参数,生成对应的温度云图;
等值线绘制模块负责在温度云图上绘制添加等值线,在绘制过程中,需要从参数设置模块和温度数据输入模块获取参数和温度数据;
温度云图及等值线显示模块用于将绘制的温度云图及等值线显示在指定区域上。
本发明通过采用特定的颜色渐变算法、灵活的等值线设置等方法,提高了隧道温度云图的细腻度和精准度,可以让工程人员更加直观地观察隧道内温度分布情况,有利于及时发现或预测隧道火灾的发生及烟雾的蔓延趋势。本发明所采用的技术手段是对温度云图及等值线直接进行像素级计算与处理,其主要优点包括可以在温度云图上通过颜色变化区分每个像素的温度变化,显示效果非常细腻,而计算方法简便,绘制速度较快等。与现有技术相比,本发明所绘制的温度云图及等值线均是直接基于像素进行计算的,而不是按区域进行计算的,所绘制的温度云图及等值线更为细腻,能够更为精确地展现温度变化。
本发明可应用于道路、隧道、地下室、封闭或半封闭空间等场所下的温度及火灾工况下烟雾分布的实时显示,满足实时监测隧道等场所内的温度及火灾预警,具有广泛应用前景。本发明可应用于包括但不限于隧道、道路、地下室、粮仓、储物空间、酒窖、住所、商场、太空舱、研究实验场所、其他的封闭或半封闭场所等有温度监测需要的各类环境中。
附图说明
图1是本发明实施例提供的基于温度数据生成温度云图并绘制等值线的流程示意图。
图2是本发明实施例提供的等值线数量L读取及等值线温度值V计算方法的流程图。
图3是本发明实施例提供的温度云图生成算法的流程图。
图4是本发明实施例提供的在温度云图上的等值线绘制算法的流程图。
图5是本发明实施例提供的温度云图像素分区代码计算方法的流程图。
图6是本发明实施例提供的等值线像素查找及颜色修改算法的流程图。
图7是本发明基于温度数据生成温度云图并绘制等值线的系统的结构示意图。
图8是采用本发明基于温度数据生成温度云图并绘制等值线的方法绘制的温度云图及等值线样例示意图。
具体实施方式
结合以下具体实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明。实施本发明的过程、条件、实验方法等,除以下专门提及的内容之外,均为本领域的普遍知识和公知常识,本发明没有特别限制内容。
本发明提出的所述基于温度数据生成温度云图并绘制等值线的方法,包括以下步骤:获取温度数据,获取所设定区域内各个区块的温度值,得到用于表示各区块温度的温度数据;设定温度值与像素值相对应的色彩参数;设定等值线参数,其中,所述等值线参数包括等值线数量和等值线温度值;根据所述温度数据、色彩参数和等值线参数,将所述温度数据转化为相应像素值的色彩代码,得到温度云图,并在所述温度云图上绘制相应数量的等值线。
如图1所示,本发明基于温度数据生成温度云图及绘制等值线的方法的实现流程,包括如下具体步骤:
步骤S101:获取温度数据、色彩参数、等值线参数。即,获取所设定区域内各个区块的温度值,得到用于表示各区块温度的温度数据;设定温度值与像素值相对应的色彩参数,设定等值线参数;
步骤S102:将所述温度数据转化为相应像素值的色彩代码,得到温度云图;
步骤S103:所述等值线参数包括等值线数量和等值线温度值,在所述温度云图上绘制相应数量的等值线。
如图7所示的本发明基于温度数据生成温度云图及绘制等值线的系统,所述系统包括参数设置模块、温度数据输入模块、温度云图生成模块、等值线绘制模块、温度云图及等值线显示模块。
用户可以通过参数设置模块,对温度云图及等值线绘制过程中所需要的色彩参数、等值线参数进行设置,并选择所采用的温度云图像素点计算法(线性渐变计算法或对数渐变计算法)。
温度数据输入模块作为本发明系统的一个数据输入接口,接收来自其他系统或所监测区域的温度数据,本发明系统将以接收到的温度数据为依据绘制温度云图及等值线。
温度云图生成模块运用本发明基于温度数据生成温度云图并绘制等值线的方法,把通过温度数据输入模块获取的温度数据,结合参数设置模块选定的参数,先生成对应的温度云图,再调用等值线绘制模块绘制相应的等值线,然后将所生成的温度云图及等值线传递给温度云图及等值线显示模块进行显示。
等值线绘制模块负责在温度云图上绘制添加等值线,绘制过程中,需要从参数设置模块和温度数据输入模块获取参数和温度数据。
温度云图及等值线显示模块是本系统的输出模块,可以将本系统绘制的温度云图及等值线显示在特定设备的指定区域上。
本发明方法及系统可实施应用于对隧道、道路、研究场所、地下室、粮仓、储物空间、酒窖、住所、商场、太空舱、研究实验场所,其他封闭或半封闭场所等各类环境下的温度云图及等值线的绘制。
在一具体实施方案中,将本发明应用于对隧道内的温度进行实时监测、生成温度云图并绘制等值线。如图1所示,步骤S101中,获取所设定区域内各个区块的温度值,得到用于表示各区块温度的温度数据;设定温度值与像素值相对应的色彩参数,设定等值线参数,具体包括:
隧道温度数据为经过差值或其他方法处理后的数据,记为一个m×n的二维数组T,该二维数组有m行,每行有n个数值,每个数值代表特定位置的温度值。
本发明对隧道温度数据的处理方法不作限定,可以采用现有技术通常的处理方法。
色彩参数分为两组:高温温度值TH及其色彩代码(RH,GH,BH)、低温温度值TL及其色彩代码(RL,GL,BL)。
等值线参数由等值线数量L、等值线温度值V组成。
等值线数量L用于明确温度云图上需绘制的等值线的数目,其取值范围为大于等于2的自然数;每条等值线对应一个温度值,即表示每条等值线所在位置的温度值相同,两条相邻等值线之间区域的温度值介于这两条等值线对应的两个温度值之间。
等值线温度值V是指每条等值线所代表的温度值,是一个具有L个成员的一维数组。
等值线温度值V采用均分计算法来设定,即Vk=TH-(k-1)×(TH-TL)/(L-1),其中,k大于等于1且小于等于L,k为等值线的序号。
在本发明的其他实施例中,等值线温度值V设定还可以采用手工设置,允许用户通过参数设置任意选择并设定除第1条和第L条线之外的其他等值线的温度值,第1条等值线的温度值等于TL,第L条等值线的温度值等于TH,其他等值线的温度值可以选择在第1条和第L条等值线之间的、大于TL且小于TH的任意数值。
如图2所示,步骤S201,定义等值线数量为变量L,读取变量L中的值;步骤S202,如果采用均分计算法来设定等值线温度值,则等值线温度值Vk=TH-(k-1)×(TH-TL)/(L-1),其中,k大于等于1且小于等于L;若不采用均分计算法,则可以通过手工设置等值线温度值,按步骤S203,读取用户手工设置的等值线温度值,保存到数组Vk中。
如图1所示,在步骤S102中,将所述温度数据转化为相应像素值的色彩代码,得到温度云图,具体包括:
在本发明实施例中,生成的温度云图由m×n个像素点组成,即温度云图有m行像素,每行有n个像素点。
在本发明实施例中,温度云图中每个像素点Pij的色彩代码(Rij,Gij,Bij)依据温度数据值及色彩参数来计算,分三种情况:(1)温度数据值Tij大于等于高温温度值TH、(2)温度数据值Tij小于等于低温温度值TL、(3)温度数据值Tij小于高温温度值TH且大于低温温度值TL
在本发明实施例中,如图3所示,步骤S302,读取最新的隧道温度数据,保存在二维数组T中。步骤S302,获取数组T中的一个温度值,记为Tij
在本发明实施例中,如果Tij大于等于高温温度值TH,那么,步骤S304,像素点Pij采用高温温度色彩代码(RH,GH,BH),即Rij=RH,Gij=GH,Bij=BH
在本发明实施例中,如果Tij小于等于低温温度值TL,那么,步骤S306,像素点Pij采用低温温度色彩代码(RL,GL,BL),即Rij=RL,Gij=GL,Bij=BL
在本发明实施例中,如果Tij小于高温温度值TH且大于低温温度值TL,那么,步骤S308,像素点Pij的色彩代码(Rij,Gij,Bij)采用线性渐变法计算得到,即Rij=(RL+(RH-RL)/(TH-TL)×(Tij-TL),Gij=(GL+(GH-GL)/(TH-TL)×(Tij-TL),Bij=(BL+(BH-BL)/(TH-TL)×(Tij-TL)。
在本发明的其他实施例中,如果Tij小于高温温度值TH且大于低温温度值TL,那么,步骤S309,像素点Pij采用的色彩代码(Rij,Gij,Bij)还可以通过采用对数渐变法计算得到,Rij=(RL+(RH-RL)/(lgTH-lgTL)×(lgTij-lgTL),Gij=(GL+(GH-GL)/(lgTH-lgTL)×(lgTij-lgTL),Bij=(BL+(BH-BL)/(lgTH-lgTL)×(lgTij-lgTL)。本发明中采用对数渐变法的主要目的是让不同温度区间的颜色变化不均匀,以突出特定温度区间的颜色变化。
如上,直至判断认为已经是最后一个温度值,则,步骤S311,温度云图像素点计算完成。
其中,i表示温度云图像素的行号,取值范围为大于等于1小于等于m;j表示温度云图像素的列好,取值范围为大于等于1小于等于n。
进一步地,如图1所示,在步骤S103中,所述等值线参数包括等值线数量和等值线温度值,在所述温度云图上绘制相应数量的等值线,具体包括:
如图4,步骤S401,设置一个(m+2)×(n+2)二维数组C,存储温度云图的分区代码;
步骤S402,将二维数组C中,第1行、第1列、第m+2行、第n+2列的数值均设置为0;其中,m表示温度云图纵向像素数量,n表示温度云图横向像素数量,m和n的取值均与温度数组的行列数一致。
步骤S403,检查温度数据T中的每一个温度数值Tij与每条等值线所对应的温度值Vk的关系,以确定温度云图每个像素的分区代码,写入C。当k从1增加到L时,如果满足Tij大于等于Vk,那么Ci+1,j+1赋值为k;如果Tij小于所有等值线对应的温度值,那么Ci+1,j+1赋值为L+1。
步骤S404,检查分区代码数组C中的每个数值,找出温度云图中的等值线像素,并将其色彩代码改为等值线的色彩代码。如果Ci+1,j+1与其上下左右四个相邻像素的分区代码值(Ci,j+1,Ci+1,j,Ci+2,j+1,Ci+1,j+2)均相同,那么Ci+1,j+1对应的像素不属于等值线,其色彩代码(Rij,Gij,Bij)保持不变。若Ci+1,j+1与其上下左右四个相邻像素的分区代码值(Ci,j+1,Ci+1,j,Ci+2,j+1,Ci+1,j+2)不相同,则Ci+1,j+1对应的像素属于等值线,其色彩代码(Rij,Gij,Bij)的值被修改为等值线色彩代码,所述等值线色彩代码的默认值为(0,0,0)。
Ci+1,j+1为温度云图中温度值Tij对应的分区代码值,而Ci,j+1,Ci+1,j,Ci+2,j+1,Ci+1,j+2则分别为Ci+1,j+1相邻四个像素的分区代码值。在C数组中,总共有(m+2)×(n+2)个元素,Ci+1,j+1中,i的取值范围为大于等于0小于等于m,j的取值范围为大于等于0小于等于n。
如图5所示,步骤S501,获取数组T中的一个温度值,记为Tij。步骤S502,设置K=1。将每个温度值Tij依次与等值线温度值Vk进行比较,k由1到L每次增加1。步骤S03,如果Tij大于等于Vk,那么,步骤S06,将Tij对应的温度云图像素分区代码Ci+1,j+1的值赋为k;如果Tij小于所有等值线温度值,那么,步骤S07,将其对应的温度云图像素分区代码Ci+1,j+1的值赋为L+1。读取下一个温度值,重复上述操作直到完成所有像素分区代码的计算。
如图6所示,步骤S601,获取分区代码数组C中的一个数值的分区代码,记为Ci+1,j+1。将Ci+1,j+1与4个直接相邻像素的分区代码值(即Ci,j+1、Ci+1,j、Ci+2,j+1、Ci+1,j+2)进行比较,如果Ci+1,j+1与4个直接相邻像素的分区代码值全部相同,那么,步骤S606,Ci+1,j+1所对应的温度云图像素不是等值线像素,其色彩代码不作修改。否则,步骤S607,Ci+1,j+1所对应的温度云图像素为等值线像素,需要将其色彩代码修改为等值线的色彩代码。读取下一个分区代码,重复上述操作直到完成所有分区代码的检查,找到所有等值线像素并绘制完成。
如图8所示,将本发明基于温度数据生成温度云图并绘制等值线的方法及系统应用于隧道实例中,所生成温度云图及绘制的等值线的结果示例。与现有技术相比,本发明所绘制的温度云图及等值线均是直接基于像素进行计算的,而不是按区域进行计算的,所绘制的温度云图及等值线更为细腻,能够更为精确地展现温度变化。
本发明的保护内容不局限于以上实施例。在不背离本发明构思的精神和范围下,本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中,并且以所附的权利要求书为保护范围。

Claims (9)

1.一种基于温度数据生成温度云图并绘制等值线的方法,其特征在于,包括以下步骤:
获取所设定区域内各个区块的温度值,得到用于表示各区块温度的温度数据;
设定温度值与像素值相对应的色彩参数;
设定等值线参数,其中,所述等值线参数包括等值线数量和等值线温度值;
根据所述温度数据、色彩参数和等值线参数,将所述温度数据转化为相应像素值的色彩代码,得到温度云图,并在所述温度云图上绘制相应数量的等值线。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述等值线数量L的取值为大于等于2的自然数。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述等值线温度值V由每条等值线所对应的温度值Vk组成,通过均分计算法得到所述每条等值线所对应的温度值Vk,根据高温温度值TH、低温温度值TL及等值线数量L,计算得到所述每条等值线所对应的温度值Vk=TH-(k-1)×(TH-TL)/(L-1),其中,k大于等于1且小于等于L,k为等值线的序号。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述等值线温度值V,还可以通过设定参数设置人工选择并设定除第1条和第L条等值线之外的其他等值线的温度值。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将所述温度数据转化为相应像素值的色彩代码,包含以下步骤:
检查温度数据T中的每一个温度数值Tij,计算得到温度云图中对应像素点Pij的色彩代码(Rij,Gij,Bij);
如果Tij大于等于高温温度值TH,那么像素点Pij采用高温温度色彩代码(RH,GH,BH),即Rij=RH,Gij=GH,Bij=BH
如果Tij小于等于低温温度值TL,那么像素点Pij采用低温温度色彩代码(RL,GL,BL),即Rij=RL,Gij=GL,Bij=BL
如果Tij小于高温温度值TH且大于低温温度值TL,那么像素点Pij的色彩代码(Rij,Gij,Bij)采用线性渐变计算法或对数渐变计算法计算;
采用线性渐变计算法,Rij=(RL+(RH-RL)/(TH-TL)*(Tij-TL),Gij=(GL+(GH-GL)/(TH-TL)*(Tij-TL),Bij=(BL+(BH-BL)/(TH-TL)*(Tij-TL);或,
采用对数渐变计算法,Rij=(RL+(RH-RL)/(lgTH-lgTL)*(lgTij-lgTL),Gij=(GL+(GH-GL)/(lgTH-lgTL)*(lgTij-lgTL),Bij=(BL+(BH-BL)/(lgTH-lgTL)*(lgTij-lgTL)。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述温度云图上绘制相应数量的等值线,包括以下步骤:
设置一个(m+2)*(n+2)二维数组C,存储温度云图的分区代码;
将所述二维数组C中,第1行、第1列、第m+2行、第n+2列的数值均设置为0;
检查所述温度数据T中的每一个温度数值Tij与每条等值线所对应的温度值Vk的关系,以确定温度云图每个像素的分区代码,写入C;当k从1增加到L时,如果满足Tij大于等于Vk,那么Ci+1,j+1赋值为k;如果Tij小于所有等值线对应的温度值,那么Ci+1,j+1赋值为L+1;
检查所述二维数组C中的每个数值,找出温度云图中的等值线像素,并将其色彩代码改为等值线的色彩代码;如果Ci+1,j+1与其上下左右四个相邻像素的分区代码值(Ci,j+1,Ci+1,j,Ci+2,j+1,Ci+1,j+2)均相同,那么Ci+1,j+1对应的像素不属于等值线,其色彩代码(Rij,Gij,Bij)保持不变;否则,Ci+1,j+1对应的像素属于等值线,其色彩代码(Rij,Gij,Bij)的值被修改等值线色彩代码;其中,所述等值线色彩代码的默认值为(0,0,0)。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述温度云图的每一个像素的分区代码,其计算方法为:将每个温度值Tij依次与等值线温度值Vk进行比较,k由1到L每次增加1;如果Tij大于等于Vk,那么将Tij对应的温度云图像素分区代码Ci+1,j+1的值赋为k;如果Tij小于所有等值线温度值,那么将其对应的温度云图像素分区代码Ci+1,j+1的值赋为L+1;读取下一个温度值,重复上述操作直到完成所有像素分区代码的计算。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述等值线像素,按以下方法进行查找及颜色修改算法:将Ci+1,j+1与4个直接相邻像素的分区代码值Ci,j+1、Ci+1,j、Ci+2,j+1、Ci+1,j+2进行比较,如果Ci+1,j+1与4个直接相邻像素的分区代码值全部相同,那么Ci+1,j+1所对应的温度云图像素不是等值线像素,其色彩代码不作修改,否则Ci+1,j+1所对应的温度云图像素为等值线像素,需要将其色彩代码修改为等值线的色彩代码;读取下一个分区代码,重复上述操作直到完成所有分区代码的检查。
9.一种基于温度数据生成温度云图并绘制等值线的系统,其特征在于,所述系统包括:参数设置模块、温度数据输入模块、温度云图生成模块、等值线绘制模块、温度云图及等值线显示模块;
所述参数设置模块用于对温度云图生成过程及等值线绘制过程中所需要的色彩参数、等值线参数进行设置,并选择所采用的温度云图像素点计算法;
所述温度数据输入模块用于获取温度数据;
所述温度云图生成模块用于通过将所述温度数据输入模块获取的温度数据,结合参数设置模块选定的参数,生成温度云图;
所述等值线绘制模块负责在温度云图上绘制等值线,绘制过程中,需要从参数设置模块和温度数据输入模块获取参数和温度数据;
所述温度云图及等值线显示模块用于将绘制的温度云图及等值线显示在指定区域上。
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