CN112215741A - 相比参考符号验证屏幕要显示的符号的方法和电子设备、相关计算机程序产品和图形处理器 - Google Patents

相比参考符号验证屏幕要显示的符号的方法和电子设备、相关计算机程序产品和图形处理器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种相比参考符号(34)验证屏幕(20)要显示的符号(24)的方法。要显示的符号(24)和参考符号(34)均至少包括多个特征点(28,38)。方法包括：a)确定(210)要显示的符号(24)的特征点(28)的质心(G1)，b)在以确定的质心(G1)为中心的坐标系统(29)中，计算(220)要显示的符号(24)的每个特征点(28)的几何坐标，以及c)依据计算的要显示的符号(24)的几何坐标和参考符号(34)的预定几何坐标，计算(230)要显示的符号(24)与参考符号(34)之间的偏差(E)。仅在计算的偏差(E)低于预定阈值(S)的情况下，要显示的符号(24)才被认为是正确的。

Description

相比参考符号验证屏幕要显示的符号的方法和电子设备、相 关计算机程序产品和图形处理器
技术领域
本发明涉及用于与参考符号相比验证在屏幕上将要显示的符号的方法和电子设备。
本发明还涉及包括软件指令的计算机程序产品，当所述软件指令被计算机执行时，实现这样的验证方法。
本发明还涉及包括这样的电子验证设备的图形处理器。
本发明涉及数据显示系统的领域，优选地，数据显示系统适合于嵌入在飞机中，特别是嵌入在飞机驾驶舱中。
本发明具体涉及这些显示系统中包括的图形处理器的领域，这些图形处理器还被称为GPU(图形处理单元)。通常以一个或多个专用集成电路(诸如，一个或多个ASIC(专用集成电路，Application-Specific Integrated Circuit))的形式来构成这样的图形处理器。
背景技术
然后知晓前述类型的图形处理器具体可以在飞机的监测屏幕上显示符号，以辅助飞机的驾驶。
然而，在图形处理器出错的情况下，符号会不正确地显示在屏幕上。图形处理器也会显示不正确的符号。
发明内容
因此本发明的目的是提出允许准确验证在屏幕上将要显示的符号的方法和电子验证设备。
为此，本发明涉及一种用于与参考符号相比验证在屏幕上将要显示的符号的方法。将要显示的符号和参考符号均至少包括在屏幕上将要显示的多个特特征。所述方法的特征在于其包括以下步骤：确定将要显示的符号的特征点的质心；在以所确定的质心为中心的坐标系统中，计算将要显示的符号的每个特征点的几何坐标；以及依据所计算的将要显示的符号的几何坐标和参考符号的预定几何坐标，计算将要显示的符号与参考符号之间的偏差，所述预定几何坐标是在以参考符号的特征点的质心为中心的坐标系统中参考符号的特征点几何坐标。仅在所计算的偏差低于预定阈值的情况下，将要显示的符号才被认为是正确的。
这样的验证方法可以验证在屏幕上将要显示的符号相对于参考符号是正确的，而不管在屏幕上将要显示的符号的位置、大小和方向如何。实际上，使用每个符号的质心作为坐标系统的中心可以获得可相互比较的特征点的几何坐标，并且计算将要显示的符号与参考符号之间的偏差可以验证将要显示的符号的特征点是否被正确的放置，如果所计算的偏差低于预定阈值，这可以保证其显示是正确的，而不管其位置、大小和方向如何。
根据其他优势方面，所述验证方法包括以下特征中的一个或更多个：
-所述方法在用于计算几何坐标的步骤之后还包括以下步骤：计算将要显示的符号和参考符号之中的一个符号与将要显示的符号和参考符号之中的另一符号之间的几何变换；依据所计算的几何变换和参考符号的预定位置，确定将要显示的符号在屏幕上的位置；以及依据所计算的几何变换和参考符号的预定方向，确定将要显示的符号在屏幕上的方向。
-所述方法在用于计算几何变换的步骤之后还包括以下步骤：依据所计算的几何变换和参考符号的预定大小，确定将要显示的符号在屏幕上的大小。
-所述方法在用于确定质心的步骤之前包括以下步骤：将将要显示的符号的特征点的数目与参考符号的特征点的数目进行比较，如果将要显示的符号的特征点的数目不同于参考符号的特征点的数目，则将要显示的符号被认为是不正确的，并且不实施接下来的步骤。
-在用于计算偏差的步骤期间，将要显示的符号与参考符号之间的偏差是依据将要显示的符号的特征点的几何坐标与参考符号的特征点的几何坐标之间的均方根误差来计算的。
-将要显示的符号是参考符号的几何变换的图像，所述几何变换是直接的相似性，将要显示的符号的特征点的数目与参考符号的特征点的数目相等，并且均方根误差验证以下公式之一：
Figure BDA0002555659880000031
如果所述几何变换是平移；
Figure BDA0002555659880000032
如果所述几何变换是旋转，或者是平移和旋转的组合；以及
Figure BDA0002555659880000033
如果所述几何变换是位似，或者是位似和平移和/或旋转的组合；其中，
Figure BDA0002555659880000034
σ＝∑1≤i≤N(xiXi+yiYi)；
Figure BDA0002555659880000035
k＝∑1≤i≤N(yiXi+xiYi)；并且λ＝s2/ρ；N表示每个符号的特征点的数目，xi和yi是将要显示的符号的特征点之中的第i个特征点的几何坐标，并且Xi和Yi是参考符号的特征点之中的第i个特征点的几何坐标，以及
-将要显示的符号和参考符号均包括：在屏幕上将要显示的至少一个线段(segment)，所述符号的特征点对应于至少一个线段的端部。
本发明还涉及包括软件指令的计算机程序产品，当所述软件指令被计算机执行时，实现如上限定的验证方法。
本发明还涉及一种用于与参考符号相比验证在屏幕上将要显示的符号的电子设备。将要显示的符号和参考符号均包括在屏幕上将要显示的多个特征点。验证设备的特征在于其包括：单元，用于确定将要显示的符号的特征点的质心；第一单元，用于在以所确定的质心为中心的坐标系统中，计算将要显示的符号的每个特征点的几何坐标；以及第二单元，用于依据所计算的将要显示的符号的几何坐标和参考符号的预定几何坐标来计算将要显示的符号与参考符号之间的偏差，所述预定几何坐标是在以参考符号的特征点的质心为中心的坐标系统中参考符号的特征点的几何坐标。仅在所计算的偏差低于预定阈值的情况下，将要显示的符号才被认为是正确的。
本发明还涉及包括如上限定的电子验证设备的图形处理器。
附图说明
在阅读以下描述时，本发明的这些特征和优势将看起来更加清楚，以下描述仅作为非限制性示例来提供，并且参照附图来进行以下描述，其中：
图1是根据本发明的包括验证设备的图形处理器的示意性示图，
图2是示出了展示将要显示的符号和参考符号的屏幕的示意性示图，并且
图3是根据本发明的验证方法的流程图。
具体实施方式
图1示出了也被称为GPU(图形处理单元)的图形处理器10，其包括：用于获取符号的显示命令的模块12、用于依据获取的命令处理符号的显示的模块14，该处理模块14包括几何引擎15和光栅引擎16。图形处理器10还包括与处理模块14连接的缓冲存储器18。
例如，图形处理器10被设计为集成到显示系统中，优选地，被设计为嵌入在飞机中，特别是嵌入在飞机驾驶舱中。
图形处理器10被配置为生成用于在屏幕20上显示的数据。例如，这些数据是用于一个或多个显示符号(诸如，字母数字式符号)的数据。
然后，图形处理器10被配置为生成用于以期望的方向和大小在屏幕20上的期望的位置显示符号的数据。在一种变体中，其被配置为生成用于以预定义的大小在屏幕20上以期望的方向并且在期望的位置显示符号的数据。此外，在一种变体中，其被配置为用于生成在屏幕20上以预定义的方向和大小在期望的位置显示符号的数据。
例如，每个符号包括：在屏幕20上将要显示的至少一个线段(segment)。然后，这样的符号被称为矢量符号。
此外，每个符号包括：在屏幕上将要显示的多个特征点。优选地，所述符号的特征点对应于所述符号的一个或多个线段的端部。有利地，每个符号包括下述的特征点：针对不与该符号的线段的其他端部合并的该符号的线段的每个端部，特征点对应于所述端部；以及针对与该符号的线段的其他端部合并的该符号的线段的每个端部，单个特征点用于所述两个合并的端部。
例如，众所周知地，屏幕20是被设计为嵌入在飞机(特别地，飞机驾驶舱)中的监测屏幕。
图2是具有绝对坐标系统22的屏幕20的示意性示图，其中，示出的将要显示的符号24包括线段26和特征点28。
作为示例，将要显示的符号24是包括两个线段26和三个特征点28的任意符号。
在图2的示例中，屏幕具有矩形形状，并且绝对坐标系统22是具有与屏幕20的顶点相对应的原点O的正交坐标系统。
像素的绝对坐标表示所述像素在绝对坐标系统22中的笛卡尔坐标。
例如，屏幕20被配置为依据由图形处理器10生成的数据来显示符号，所述数据包括屏幕20的将要显示的像素的绝对坐标。
在图1的示例中，以诸如一个或更多个FPGA(现场可编程门阵列)的可编程逻辑组件的形式，或者以ASIC(专用集成电路)类型的专用集成电路的形式，来构成图形处理器。
获取模块12被配置为获取将要显示的符号24的显示命令，该显示命令特别是源自处理器或CPU(中央处理单元)。
处理模块14连接到获取模块12，并且被配置为依据获取的显示命令提供将要显示的符号24的几何数据。例如，将要显示的符号24的几何数据包括将要显示的符号24的线段26或者每个线段26的在屏幕20上将要显示的像素的绝对坐标。
几何引擎15(也称为GE)被配置为依据获取的显示命令，供应将要显示的符号24的一个或多个线段26的几何数据。
例如，将要显示的符号24的线段26的几何数据包括：将要显示的符号24的与所述线段26的端部相对应的特征点28的绝对坐标。
光栅引擎16或者RE连接到几何引擎15，并且被配置为：依据由几何引擎15供应的将要显示的符号24的一个或多个线段26的几何数据，供应在屏幕20上将要显示的符号24的几何数据，特别是所述符号24的线段26或每个线段26的将要显示的像素的绝对坐标。
缓冲存储器18被配置为存储由处理模块14供应的将要显示的符号24的数据，这些存储的数据用于在屏幕20上显示将要显示的符号24。
图形处理器10还包括：在屏幕20上将要显示的符号24相对于参考符号34的电子验证设备30，验证设备30连接到缓冲存储器18。
验证设备30被配置为与参考符号34相比验证将要显示的符号24是正确的，也就是说，将要显示的符号24是参考符号34的几何变换的图像，并且因此线段26和特征点28是参考符号34的线段36和特征点38的所述几何变换的图像。作为示例，在图2中示出了参考符号34具有两个线段36和三个特征点38。
在下文中，并且作为示例，几何变换是由平移、旋转和位似构成的组之中的一种变换或者变换的组合。然后，几何变换是直接的相似性。
在图2的示例中，几何变换包括平移、旋转和位似。
验证设备30包括：第一单元40，其用于确定将要显示的符号24的特征点28的质心G1；第一单元42，其用于计算在以所确定的质心G1为中心的坐标系统29中将要显示的符号24的每个特征点28的几何坐标；以及第二单元44，其用于计算将要显示的符号24与参考符号34之间的偏差E。
作为可选的附加项，验证设备30还包括：单元46，其用于将将要显示的符号24的特征点28的数目与参考符号34的特征点的数目进行比较。
此外，作为可选的附加项，验证设备30还包括：第三单元48，其用于计算将要显示的符号24和参考符号34之中的一个符号与将要显示的符号24和参考符号34之中的另一符号之间的几何变换；以及第二单元50，其用于确定将要显示的符号24在屏幕20上的位置；第三单元52，其用于确定将要显示的符号24在屏幕20上的方向，以及另外地，第四单元54，其用于确定将要显示的符号24在屏幕20上的大小。
第一确定单元40被配置为：依据存储在缓冲存储器18中的将要显示的符号的几何数据，特别是依据与特征点28相对应的像素的绝对坐标(xi (a),yi (a))(i的范围为从1至N1，N1是将要显示的符号24的特征点28的数目)，确定将要显示的符号24的特征点28的质心G1，特别是质心G1的绝对坐标(xG1,yG1)。
例如，第一确定单元40被配置为：根据以下公式计算质心G1的绝对坐标(xG1,yG1)：
[数学式1]
Figure BDA0002555659880000071
以及
[数学式2]
Figure BDA0002555659880000072
第一计算单元42被配置为计算在坐标系统29(优选地，以所确定的质心G1为中心的正交坐标系统)中参考符号34的每个特征点28的几何坐标(xi,yi)。
然后，特征点28的几何坐标(xi,yi)验证以下公式：
[数学式3]
Figure BDA0002555659880000073
以及
[数学式4]
Figure BDA0002555659880000074
第二计算单元44被配置为：依据所计算的将要显示的符号24的几何坐标(xi,yi)和参考符号34的预定几何坐标(Xi,Yi)，计算将要显示的符号24与参考符号34之间的偏差E。预定几何坐标(Xi,Yi)是在坐标系统39(优选地，以参考符号34的特征点38的质心G2为中心的正交坐标系统)中参考符号34的特征点38的几何坐标，其中，i的范围为从1至N2，N2是参考符号34的特征点38的数目。
例如，第二计算单元44被配置为使得偏差E是依据将要显示的符号24的特征点28的几何坐标(xi,yi)与参考符号34的特征点38的几何坐标之间的均方根误差Eq计算的，优选地，偏差E等于所述均方根误差Eq。
优选地，第二计算单元44被配置为：假设将要显示的符号24的特征点28的数目N1等于参考符号34的特征点的数目N2，那么N＝N1＝N2表示所述特征点28、38的数目，根据下列公式，依据将要显示的符号24与参考符号34之间的几何变换计算均方根误差Eq：
-[数学式5]
Figure BDA0002555659880000081
如果几何变换是平移；
-[数学式6]
Figure BDA0002555659880000082
如果几何变换是旋转，或者是平移和旋转的组合；
-[数学式7]
Figure BDA0002555659880000083
如果几何变换是位似，或者是位似和平移和/或旋转的组合；其中，
[数学式8]
Figure BDA0002555659880000084
[数学式9]
Figure BDA0002555659880000085
[数学式10]σ＝∑1≤i≤N(xiXi+yiYi)；
[数学式11]
Figure BDA0002555659880000086
[数学式12]κ＝∑1≤i≤N(yiXi+xiYi)；以及
[数学式13]λ＝s2/ρ。
如果计算的偏差E低于预定阈值S，则将要显示的符号24被认为是正确的。
有利地，例如，经由初始测试来确定阈值S，从而当计算的偏差E低于所述阈值S时，依据参考符号34的相应特征点38的几何变换的图像，通过最大化沿着绝对坐标系统22的x轴的两个像素以及沿着绝对坐标系统22的y轴的两个像素，将要显示的符号24的每个特征点28是远离的。
例如，第一确定单元40还被配置为：针对能够显示在屏幕20上的参考符号34的集合，确定特征点38的质心G2，具体地，特别是质心G2的绝对坐标(XG2,YG2)；并且计算单元42还被配置为：优选地，在启动图形处理器10时，在坐标系统39中，针对能够显示在屏幕20上的全部的参考符号34计算每个特征点38的几何坐标(Xi,Yi)。
作为可选的附加项，比较单元46被配置为：在确定质心G1之前，将将要显示的符号24的特征点28的数目N1与参考符号34的特征点38的数目N2进行比较。
此外，作为可选的附加项，第三计算单元48被配置为：在计算了将要显示的符号24的特征点28的几何坐标(xi,yi)之后，计算将要显示的符号24和参考符号34之中的一个符号与将要显示的符号24和参考符号34之中的另一符号之间的几何变换。
特别地，第三计算单元48被配置为确定将要显示的符号24与参考符号34之间的平移矢量。确定的平移矢量对应于将要显示的符号24的质心G1与参考符号34的质心G2之间的矢量。
此外，第三计算单元48被配置为根据以下公式计算将要显示的符号24与参考符号34之间的旋转角度θ：
[数学式14]
Figure BDA0002555659880000091
以及
[数学式15]
Figure BDA0002555659880000092
其中，σ是根据[数学式10]定义的，ρ是根据[数学式11]定义的，并且κ是根据[数学式12]定义的。
此外，第三计算单元48被配置为根据公式[数学式13]计算将要显示的符号24与参考符号34之间的缩放因子λ。
第二确定单元50被配置为：依据所计算的几何变换，特别是根据所确定的变换矢量并且根据参考符号34的预定位置，确定参考符号24的位置。
第三确定单元52被配置为：依据所计算的几何变换，特别是根据所计算的旋转角度θ并且根据参考符号34的预定方向，确定参考符号24的方向。
第四确定单元54被配置为：依据所计算的几何变换，特别是根据缩放因子λ并且根据参考符号34的预定大小，确定参考符号24的大小。
在一个变体(未示出)中，验证设备30是图形处理器10外部的设备。根据该变体，图形处理器10包括：向验证设备30发送将要显示的符号24的几何数据的模块、以及从验证设备30接收验证数据的模块。根据该变体，验证设备30被如上地限定，并且还包括：从图形处理器10接收将要显示的符号24的几何数据的单元、以及向图形处理器10发送验证数据的单元。
验证数据包括指示将要显示的符号是否正确的数据，并且作为可选的附加项，数据包括位置、方向以及作为另一附加项的将要显示的符号24的大小。
例如，以诸如一个或更多个FPGA(现场可编程门阵列)的可编程逻辑组件的形式，或者以ASIC类型的专用集成电路的形式，来构成验证设备30。
在一个变体(未示出)中，验证设备30包括具有存储器的信息处理单元以及与该存储器相关联的处理器。然后，第一确定单元40、第一计算单元42和第二计算单元44、以及作为可选的附加项的比较单元46、第三计算单元48和第二确定单元50、第三确定单元52和第四确定单元54、以及接收单元和发送单元均以处理器可执行的软件或者软件组件的形式来构成。然后，存储器能够存储：用于确定将要显示的符号24的特征点28的质心G1的第一软件；用于计算将要显示的符号24的每个特征点28的几何坐标(xi,yi)的第一软件；用于计算将要显示的符号24与参考符号34之间的偏差E的第二软件；以及作为可选的附加项，用于将将要显示的符号24的特征点28的数目N1与参考符号34的特征点38的数目N2进行比较的软件；用于计算将要显示的符号24和参考符号34之中的一个符号与将要显示的符号24和参考符号34之中的另一符号之间的几何变换的第三软件；用于确定将要显示的符号24的位置的第二软件；用于确定将要显示的符号24的方向的第三软件；以及用于确定将要显示的符号24的大小的第四软件；以及用于从图形处理器10接收将要显示的符号24的几何数据的软件；以及用于向图形处理器10发送验证数据的软件。
当验证设备30以一个或多个软件程序(即，以计算机程序产品的形式)来构成时，其还能够被存储在计算机可读的介质(未示出)上。例如，计算机可读介质是适合于存储电子指令的介质，并且能够与计算机系统的总线耦合。作为示例，可读介质是光盘、磁光盘、ROM存储器、RAM存储器、任意类型的非易失性存储器(例如，EPROM、EEPROM、FLASH、NVRAM)、磁卡或者光卡。然后，包括软件指令的计算机程序产品存储在可读介质上。
现在将根据图3来描述由验证设备30实施的与参考符号34相比在屏幕20上将要显示的符号24的验证方法。
所述方法包括：步骤210，用于经由第一确定单元40确定将要显示的符号24的特征点28的质心G1。在该步骤210期间，第一确定单元40依据参考符号34的特征点28的绝对坐标(xi (a),yi (a))，例如，根据公式[数学式1]和[数学式2]，计算质心G1的绝对坐标(xG1,yG1)。
接下来，所述方法包括：步骤220，用于经由第一计算单元42计算将要显示的符号24的每个特征点28的几何坐标(xi,yi)。在该步骤210期间，第一计算单元42根据公式[数学式3]和[数学式4]计算每个特征点28的几何坐标(xi,yi)。
最后，所述方法包括：步骤230，用于经由第二计算单元44计算将要显示的符号24与参考符号34之间的偏差E。
在计算步骤230期间，第二计算单元44，例如，根据公式[数学式7]，优选地依据均方根误差Eq来计算偏差E。
在一个变体中，当图形处理器10被配置为以预定义的大小显示符号时，第二计算单元44根据公式[数学式6]，依据均方根误差Eq来计算偏差E。
此外，在一个变体中，当图形处理器10被配置为以预定义的方向和大小显示符号时，第二计算单元44根据公式[数学式5]，依据均方根误差Eq来计算偏差E。
仅在计算的偏差E低于预定阈值S的情况下，将要显示的符号24才被认为是正确的。
作为可选的附加项，所述方法包括：在确定步骤210之前的步骤200，用于通过比较单元46将将要显示的符号24的特征点28的数目N1与参考符号34的特征点38的数目N2进行比较。
仅在将要显示的符号24的特征点28的数目N1与参考符号34的数目N2相等时，接下来才实施后面的确定步骤210。
如果将要显示的符号24的特征点28的数目N1不同于参考符号34的特征点38的数目N2，则将要显示的符号24被认为是不正确的，并且不实施接下来的步骤。
此外，作为可选的附加项，所述方法包括：在计算步骤220之后的步骤240，用于经由第三计算单元48计算将要显示的符号24和参考符号34之中的一个符号与将要显示的符号24和参考符号34之中的另一符号之间的几何变换。
在步骤240期间，例如，第三计算单元48依据所计算的质心G1来计算平移矢量，根据公式[数学式14]和[数学式15]来计算旋转角度θ，以及根据公式[数学式13]来计算几何变换的缩放因子λ。
在一个变体中，当图形处理器10被配置为以预定义的大小显示符号时，第三计算单元48仅计算平移矢量和旋转角度θ。
此外，在一个变体中，当图形处理器10被配置为以预定义的方向和大小显示符号时，[sic]仅计算平移矢量。
然后，所述方法包括：步骤250，用于经由第二确定单元50，依据所计算的几何变换(特别是依据所计算的变换矢量)，并且依据参考符号34的预定位置，确定将要显示的符号24在屏幕20上的位置。
所述方法还包括：步骤260，用于经由第三确定单元52，依据所计算的几何变换(特别是所计算的旋转角度θ)，并且依据参考符号34的预定方向，确定将要显示的符号24在屏幕20上的方向。
优选地，所述方法还包括，在确定步骤240之后的步骤270，用于经由第四确定单元54，特别是依据所计算的缩放因子λ，并且依据参考符号34的预定大小，计算将要显示的符号24在屏幕20上的大小。
在图3的示例中，在步骤250之后实施步骤260，在步骤260之后实施步骤270。在一个变体(未示出)中，以任意顺序实施步骤250至步骤270。
在一个变体中，当图形处理器10被配置为以预定义的大小显示符号时，不实施步骤270。
此外，在一个变体中，当图形处理器10被配置为以预定义的方向和大小显示符号时，不实施步骤260和步骤270。
在图3的示例中，在步骤230的结束处，仅在将要显示的符号24已被认为是正确的之后才实施步骤240至步骤270。
可替选地，在步骤220与步骤230之间实施步骤240至步骤270。
根据该可替选的方案，在计算步骤230期间，第二计算单元44依据所计算的几何变换来计算偏差E。更具体地，第二计算单元44依据以下的均方根误差Eq来计算偏差E：
-公式[数学式7]，如果计算的缩放因子λ不同于1，也就是说，如果计算的几何变换包括位似。
-公式[数学式6]，如果计算的缩放因子λ等于1并且计算的旋转角度θ不同于0°，也就是说，如果计算的几何变换仅包括平移和旋转，或者仅包括旋转，以及
-公式[数学式5]，如果计算的缩放因子λ等于1并且计算的旋转角度θ等于0°，也就是说，如果计算的几何变换仅包括平移。
在一个变体中，当验证设备30是图形处理器10外部的设备时，所述方法还包括：初始步骤(未示出)，用于从图形处理器10接收将要显示的符号24的几何数据；以及最终步骤(未示出)，用于向图形处理器10发送验证数据。
因此，根据本发明的验证设备30可以刚好在将要显示的符号24显示在屏幕20上之前相对于参考符号34验证将要显示的符号24，这可以保证该符号的正确显示，而不管其位置、大小和方向如何。
此外，计算将要显示的符号24的位置、方向和大小可以验证符号是以期望的方向和大小在屏幕20上的期望的位置显示的。
然后，这样的验证设备30可以以有限次计算来验证将要显示的符号24，当验证设备30是图形处理器10外部的设备时，这允许验证设备30在短时间段内验证大量的符号，例如，在小于250微秒的时间段内验证1000个符号。
此外，偏差E的计算是依据将要显示的符号24与参考符号34之间的几何变换优化的。

Claims (10)

1.一种用于与参考符号(34)相比验证在屏幕(20)上将要显示的符号(24)的方法，
将要显示的符号(24)和参考符号(34)均至少包括：在屏幕(20)上将要显示的多个特征点(28,38)，
其特征在于，所述方法包括以下步骤：
a)确定(210)将要显示的符号(24)的特征点(28)的质心(G1)，
b)在以所确定的质心(G1)为中心的坐标系统(29)中，计算(220)将要显示的符号(24)的每个特征点(28)的几何坐标，以及
c)依据所计算的将要显示的符号(24)的几何坐标和参考符号(34)的预定几何坐标，计算(230)将要显示的符号(24)与参考符号(34)之间的偏差(E)，所述预定几何坐标是在以参考符号(34)的特征点(38)的质心(G2)为中心的坐标系统(39)中参考符号(34)的特征点(38)的几何坐标，
仅在所计算的偏差(E)低于预定阈值(S)的情况下，将要显示的符号(24)才被认为是正确的。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法在步骤b)之后还包括以下步骤：
d)计算(240)将要显示的符号(24)和参考符号(34)之中的一个符号与将要显示的符号(24)和参考符号(34)之中的另一符号之间的几何变换，
e)依据所计算的几何变换和预定的参考符号(34)的位置，确定(250)将要显示的符号(24)在屏幕(20)上的位置，以及
f)依据所计算的几何变换和预定的参考符号(34)的方向，确定(260)将要显示的符号(24)在屏幕(20)上的方向。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述方法在步骤d)之后还包括下列步骤：依据所计算的几何变换和预定的参考符号(34)的大小，确定(270)将要显示的符号(24)在屏幕(20)上的大小。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法包括在步骤a)之前的下列步骤：对将要显示的符号(24)的特征点(28)的数目与参考符号(34)的特征点的数目进行比较(200)，如果将要显示的符号(24)的特征点(28)的数目不同于参考符号(34)的特征点的数目，则将要显示的符号(24)被认为是不正确的，并且不实施接下来的步骤。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤c)期间，将要显示的符号(24)与参考符号(34)之间的偏差(E)是依据将要显示的符号(24)的特征点(28)的几何坐标与参考符号(34)的特征点(38)的几何坐标之间的均方根误差计算的。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，将要显示的符号(24)是参考符号(34)的几何变换的图像，所述几何变换是直接的相似性，将要显示的符号(24)的特征点(28)的数目与参考符号(34)的特征点(38)的数目相等，并且均方根误差验证以下公式中的一个公式：
-
Figure FDA0002555659870000021
如果所述几何变换是平移，
-
Figure FDA0002555659870000022
如果所述几何变换是旋转，或者是平移和旋转的组合，以及
-
Figure FDA0002555659870000023
如果所述几何变换是位似，或者是位似和平移或旋转的组合，或者是位似、平移和旋转的组合，
其中，
Figure FDA0002555659870000024
σ＝∑1≤i≤N(xiXi+yiYi)；
Figure FDA0002555659870000025
κ＝∑1≤i≤N(yiXi+xiYi)；并且λ＝S2/ρ，
N表示每个符号(24,34)的特征点(28,38)的数目，xi和yi是将要显示的符号(24)的特征点(28)之中的第i个特征点的几何坐标，并且Xi和Yi是参考符号(34)的特征点(38)之中的第i个特征点的几何坐标。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，将要显示的符号(24)和参考符号(34)均包括：在屏幕(20)上将要显示的至少一个线段(26,36)，所述符号的特征点(28,38)对应于所述至少一个线段(26,36)的端部。
8.一种包括软件指令的计算机程序产品，当所述软件指令被计算机执行时，实施根据权利要求1至7中的任意一项所述的方法。
9.一种用于与参考符号(34)相比验证在屏幕(20)上将要显示的符号(24)的电子验证设备(30)，
将要显示的符号(24)和参考符号(34)均包括：在屏幕(20)上将要显示的多个特征点(28,38)，
其特征在于，验证设备(30)包括：
-单元(40)，用于确定将要显示的符号(24)的特征点(28)的质心(G1)，
-第一单元(42)，用于计算在以所确定的质心(G1)为中心的坐标系统(29)中将要显示的符号(24)的每个特征点(28)的几何坐标，以及
-第二单元(44)，用于依据所计算的将要显示的符号(24)的几何坐标和参考符号(34)的预定几何坐标来计算将要显示的符号(24)与参考符号(34)之间的偏差(E)，所述预定几何坐标是在以参考符号(34)的特征点(38)的质心(G2)为中心的坐标系统(39)中参考符号(34)的特征点(38)的几何坐标，
仅在所计算的偏差(E)低于预定阈值(S)的情况下，将要显示的符号(24)才被认为是正确的。
10.一种包括电子验证设备(30)的图形处理器(10)，其特征在于，验证设备(30)是根据权利要求9的。
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