软件方面专利范本一种网格背景下高效绘制波形的方法和装置

1、技术交底书一 专利名称：一种网格背景下高效绘制波形的方法和装置二 所属技术领域（指出本技术方案所属或直接应用的技术领域）：本发明属于图像显示领域，尤其涉及嵌入式系统里一种网格背景下高效绘制波形的方法和装置三 背景技术(反映这些背景技术的文件，还要客观地指出背景技术中存在的问题和缺点)：目前多参数、心电和产科等监护产品中均需实现网格背景下绘制波形的功能。现有的图层叠加方案一般采用多图层叠加，即网格、波形和其他图像用户界面（GUI）工具绘制的窗体或者控件在不同的图层绘制，然后用某种机制对图层进行叠加。采用硬件方案对图层进行叠加，所需成本和系统复杂性都比较高，监护类仪器的硬件配置一般不高，因此不具有

2、可行性。采用软件方案对图层进行叠加，需要拷贝多图层的数据，在每次绘图时，进行复杂的剪切域计算，计算时间长，中央管理器资源消耗较大，小数据量、小区域的波形绘制没有问题，绘制区域扩大或者数据量增大时，受中央管理器硬件限制，波形绘制效率很低，界面操作反应慢。还有一种软件方法，基本思想是先绘制网格，绘制波形时波形数据和网格数据或者背景数据进行异或,擦除波形时再次对网格数据或者背景数据进行异或,即可恢复网格或背景色。此方法比较简单，但缺点是绘制波形时，波形和网格交叉的地方颜色异或后变异,显示效果不美观，因此在监护类仪器中一般不采用。（例如ucGUI和Linux环境下基于Xorg的GUI（例如FLTK）提

3、供的图形叠加方案。）四 有益效果本发明所提供的技术方案是为了避免现有技术的不足之处而提出的一种网格背景下绘制波形的装置和方法。该方法直接对显存(Framebuffer)操作，通过对网格背景数据信息的管理，实现波形绘制/擦除，通过颜色管理机制，解决与其他图像用户界面（GUI）工具冲突，在不影响其他图像用户界面（GUI）显示的情况下，降低中央管理器（CPU）的资源占用率，实现网格背景下绘制波形的效率的提高。五 附图说明（对于说明书中有附图的发明或者实用新型专利，在说明书中须给出图面说明，应按照机械制图的国家标准对附图的图名，内容进行简要说明）：图1为一种网格背景下高效绘制波形装置的结构图图2为本专

4、利网格背景下高效绘制波形方法的一个实例的流程图图3为绘制网格模块的流程图图4 为绘制波形模块的流程图图5 为擦除波形模块的流程图六 具体实施方式（此处需要写清楚发明点的完整的技术方案，包括那些特征部分，及各部分的相互关系，同时重点描述特征部分的相互关系；并且对照附图对形状、构造、方法流程及电路装置进行详细说明，并根据需要写明可能包括的其他相似或相关的技术方案）为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明装置区别于现有技术的特别之处，是对网格背景下波形绘制的处理，硬

5、件部分与现有技术基本相同。因此简化硬件装置的描述，本发明的装置结构如图1所示：数据接收模块101，接收需要绘制的波形数据，经过初步处理后，传递到中央处理模块102；中央处理模块102，从显示模块103获取帧缓存(Framebuffer)相关信息，执行如图3所示步骤，根据从模块102获取的波形数据，实现网格背景下波形的绘制和擦除。显示模块103，中央处理模块102处理绘制任务后，显示模块显示网格背景下的波形图像。本发明是一种网格背景下绘制波形的一个实施方式，如图2所示，该方法包括如下步骤：（备注：步骤201和202是常用方法，不在创新点中）201. 初始化帧缓冲（FrameBuffer）；帧缓冲

6、设备是Linux为显示设备提供的一个接口，是把显存抽象后的一种设备。他允许上层应用程序在图形模式下直接对显示缓冲区进行读写操作。初始化帧缓冲包括打开帧缓冲设备对应的设备文件，获取当前显示屏幕的参数，如屏幕分辨率，每个像素点的比特数。根据屏幕参数可计算屏幕缓冲区的大小。设置网格色，背景色和波形色，将绘图区域初始化为背景色。202. 将屏幕缓冲区映射到用户空间；对于帧缓冲设备，通过映射操作，可将屏幕缓冲区的物理地址映射到用户空间的一段虚拟地址中，通过读写这段虚拟地址访问屏幕缓冲区，进行绘图和图片显示。203. 申请网格信息管理空间；根据屏幕缓冲区大小，为所有像素点申请内存空间。此内存区域的每个像素

7、点与显存中的像素点一一对应，用来存储网格颜色值。为了节省空间，可以用颜色编码的方式来实现多种网格颜色信息的存储。204. 绘制网格；绘制网格的步骤如下：2041. 计算网格线每个点的坐标以及此坐标在屏幕缓冲区中的地址；2042. 向此坐标在屏幕缓冲区的地址写入网格色进行网格绘制；2043. 在网格信息管理空间存储对应像素点的网格色信息。205. 判断是否获取到波形数据；从数据接收模块获取波形数据，如果有数据，则绘制新波形；如果无波形数据，则结束绘制。206. 判断是否需要擦除旧波形；如果是第一屏绘制，则执行步骤207直接绘制新波形；否则根据需要的显示效果，执行步骤208擦除旧波形后，再执行步骤

8、207绘制新波形；207. 绘制新波形；在绘制/擦除波形时，通过颜色管理机制，避免与其他图形用户界面（GUI）工具的显存管理冲突，例如避免波形绘制在弹出的窗体或控件上。如图3所示，绘制波形步骤如下：2071. 计算波形数据每个点的坐标以及此坐标在屏幕缓冲区中的地址；2072. 读取此坐标在屏幕缓冲区地址的颜色值；2073. 判断是否是网格色或者背景色，如果是，则执行步骤2074，否则说明有窗体或控件显示在此地址，不更改此地址的颜色值，执行2075；2074. 如果是网格色或者背景色，则写入波形色到显存地址；2075. 结束绘制。208. 擦除旧波形。绘制新数据时，根据显示效果，需要擦除部分旧波形，如图4所示，擦除波形步骤如下：2081. 计算要擦除的波形每个像素点的坐标以及此坐标在屏幕缓冲区中的地址；2082. 读取此坐标在屏幕缓冲区地址的颜色值；2083. 判断此颜色值是否为波形色，如果是波形色，则执行步骤2084，如果不是波形色，则说明有窗体或控件显示在此地，不更改此地址的颜色值，执行步骤2088；