專利名稱：一種基于視窗系統(tǒng)實現(xiàn)圖像邊緣融合方法
技術領域：
本發(fā)明涉及圖像邊緣融合技術，尤其涉及一種基于視窗系統(tǒng)實現(xiàn)圖像邊緣融合方 法。
背景技術：
對大畫面、多色彩、高亮度、高分辨率歷來是人們對視覺感受的追求，傳統(tǒng)的電視 墻、投影硬拼接屏和箱體拼接墻等很難滿足人們在這方面的需要，無縫拼接技術就成了我 們研究的主題，隨著融合處理技術的出現(xiàn)，它大大地改善了拼接圖像的視覺效果，保證了顯 示圖像的完整性和美觀性，使顯示的圖像有了質的差異和提高。目前實現(xiàn)圖像的邊緣融合的方法，通常都是使用硬件和軟件結合的方式，利用圖 像邊緣融合處理器，獲取將要顯示的源圖像，復制數(shù)據(jù)，以生成重疊投影區(qū)域，將重疊圖像 的邊緣羽化，然后再進行顯示，用戶通過控制軟件的管理界面，進行信號選擇、設置顯示布 局、畫面處理等。通過這樣的方式，雖然能夠實現(xiàn)圖像的邊緣融合效果，但是不能實現(xiàn)對各窗口圖 像的渲染效果的控制，靈活性比較低，并且需要于外部的硬件設備采集源圖像，使融合的成 本較高，而融合的效果依賴于外部硬件性能狀況，在實際使用中存在著不足。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種基于視窗系統(tǒng)實現(xiàn)圖像邊緣融合方法，解決了圖像邊緣融合依賴 外部硬件采集圖像而造成融合成本過高，且無法獨立控制視窗系統(tǒng)中各窗口圖像的渲染效 果的問題。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于視窗系統(tǒng)實現(xiàn)圖像邊緣融合方法，包括以 下步驟
(1)創(chuàng)建一個最頂層全屏可見窗口；
(2)通過視窗系統(tǒng)獲取除最頂層全屏可見窗口外的其余所有窗口的圖像并將其按層次 排序；
(3)將圖像自底層往上逐層繪制到最頂層全屏可見窗口；
(4)繪制圖像邊緣融合羽化帶；
(5)更新最頂層全屏可見窗口的顯示。由于本發(fā)明利用視窗系統(tǒng)在本地即可實現(xiàn)圖像的邊緣融合，無需借助外部硬件采 集圖像，降低了融合的成本，同時可以對視窗系統(tǒng)中每個窗口圖像的形狀、透明度獨立進行 控制，靈活性大大提高，另外，除了實現(xiàn)圖像的邊緣融合外，還可以實現(xiàn)窗口間圖像的融合 及窗口特效，增強了用戶的感官享受。


圖1為本發(fā)明基于視窗系統(tǒng)實現(xiàn)圖像邊緣融合方法的流程圖；圖2為本發(fā)明基于視窗系統(tǒng)實現(xiàn)圖像邊緣融合方法的一個實施例中將圖像繪制到最 頂層全屏可見窗口的流程圖。
具體實施例方式在本發(fā)明方法的具體實施例中
1、通過視窗系統(tǒng)可以實時獲取所有窗口的圖像，窗口在系統(tǒng)中的層次，視窗的顯示范 圍，包括窗口在系統(tǒng)中的偏移量(X，y)，窗口的寬度與高度值W，h。2、變形控制面，變形控制面為一個用于對整個視窗系統(tǒng)的圖像變形進行控制而建 立的坐標面模型，該變形控制面通過控制界面由用戶進行控制，其范圍與視窗系統(tǒng)對應，可 以通過方程(Xs ,Ys) =S (Xp，Yp)來實現(xiàn)視窗系統(tǒng)坐標向變形控制面的坐標映射，其中，αρ ，Yp)為變形前視窗系統(tǒng)的窗口的某個坐標，(Xs，Ys)為該窗口坐標對應在變形控制面上的 坐標。如圖1所示，本發(fā)明技術方案包括以下步驟 (1)創(chuàng)建一個最頂層全屏可見窗口 ；
該全屏窗口作為用來繪制總圖像的窗口，顯示范圍與視窗系統(tǒng)一致，窗口的坐標與視 窗系統(tǒng)一一對應。(2)通過視窗系統(tǒng)獲取除最頂層全屏可見窗口外的其余所有窗口圖像并按窗口層 次排序；
具體地，視窗系統(tǒng)實時獲取每個窗口上的圖像，窗口的層次，以及該窗口的顯示范圍， 將窗口層次依據(jù)層次高低從頂部向底部排序，層次越低越靠近底部。(3)將圖像自底層往上逐層繪制到最頂層全屏可見窗口 ；
具體地，從底層開始，視窗系統(tǒng)實時將獲取到的圖像，由下往上逐層將圖像繪制到頂層 全屏可見窗口上，得到一個拼接的總圖像。(4)繪制圖像邊緣融合羽化帶，邊緣羽化后可產生光滑的全景重疊，顯示出一個沒 有縫隙更加明亮、高分辨率的整幅圖像。(5)更新最頂層全屏可見窗口的顯示，即可在最頂層全屏可見窗口顯示一幅經(jīng)過 邊緣融合的總圖像。為了更好理解本發(fā)明的技術方案，以下實施例對本發(fā)明的方法作進一步詳細描 述。對于步驟(3)的繪制的方法，具體包括步驟 計算窗口圖像像素對應在變形控制面的坐標；
(b)將圖像像素按其對應在變形控制面的坐標依次繪制到最頂層全屏可見窗口上。對于步驟(a)，其具體步驟包括
a)視窗系統(tǒng)獲取窗口在視窗系統(tǒng)中的偏移量及寬、高，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)計算圖像像素 在視窗系統(tǒng)中的坐標；
b)根據(jù)坐標映射方程計算圖像像素對應在變形控制面上的坐標。對于步驟a)，要計算圖像的每一個像素對應在變形控制面的坐標需要耗費極大的 系統(tǒng)資源，而根據(jù)圖像的特性，在實際應用中，圖像像素可以采用插值算法來完成繪制，所 以可以不全部計算。
作為一個實施例，計算的方法具體包括步驟
先將窗口像素構建成一個[M+1]*[N+1]規(guī)模的點陣，其中M+1為每行的點陣數(shù)，N+1為 每列的點陣數(shù)，可知圖像像素所屬點陣在窗口中的坐標值Point (m, η), m e
, η e
；
對于M與N的取值，可根據(jù)實施本專利的使用者實際情況而定，M與N取值越大繪制像 素的坐標就越準確。一個較佳的優(yōu)選值，M與N都取值100。再根據(jù)以下公式計算坐標
X p =X + (float) m / M*w Y p =y + (float) η / N*h
(Xs，Ys) =S (Xp，Yp)
式中，( ，YP)為變形前視窗系統(tǒng)的窗口的某個像素的坐標，( ，YS)為該像素對應在 變形控制面上的坐標；χ，y為窗口在系統(tǒng)中偏移量的坐標值，w, h為窗口的寬度與高度。對于步驟(b)，采用的繪制技術包括Opengl、DirectDraw,⑶I繪圖技術，作為一 個實施例，以下采用Opengl技術結合附圖來詳述繪制的過程，如圖2所示，繪制的方法包括 以下步驟
1)使用最頂層全屏可見窗口創(chuàng)建繪圖環(huán)境，并啟用顏色混合；
2)將該窗口圖像像素格式轉換為ARGB格式，用戶設定圖像中各點對應像素的透明度A 的值；
3)使用窗口為轉換格式后的圖像創(chuàng)建、更新紋理；
4)采用紋理坐標映射，將紋理坐標(u，ν)映射到變形控制面坐標(Xs，Ys)處，其中，U= (float) m / M , ν= (float) η / N, Opengl自動在各紋理坐標間進行插值計算，將圖像紋 理像素繪制到最頂層全屏可見窗口上，作為一個實施例，Opengl采用線性插值的算法進行 插值計算。上述步驟中涉及的坐標與步驟(a)中的坐標一致。本發(fā)明技術相對采用硬件實現(xiàn)邊緣融合的另一大優(yōu)勢是除了能實現(xiàn)圖像的邊緣 融合外，同時還可以對視窗系統(tǒng)中任何一個窗口圖像的透明度以及形狀進行獨立控制。本發(fā)明方法中的圖像繪制是實時繪制的，視窗系統(tǒng)以一定的頻率實時獲取圖像并 將其繪制在最頂層全屏可見窗口上，在邊緣融合的圖像上選取某個窗口，可以改變該窗口 圖像形狀或者圖像透明度，在下一次繪制后即可以得到新的邊緣融合圖像。在步驟(3)之前，用戶通過鼠標選取指定窗口，改變其屬性中的透明度A值，在下 一次繪制該窗口的過程中，視窗系統(tǒng)會在繪制該窗口圖像的步驟(b)中的2)步驟對A值進 行重新設定，繪制完成后即可實現(xiàn)對邊緣融合圖像中某個窗口的圖像透明度的改變；
在步驟(3)之前，用戶還可以改變圖像的形狀，通常改變圖像形狀的方法是先設置窗口 形狀控制點，再通過拖曳控制點來實現(xiàn)改變圖像形狀的變化，圖像的形狀控制點越多，變形 就越精細，具體設置控制點的數(shù)量根據(jù)實施本專利的使用者實際情況而定，用戶用鼠標選 取指定窗口，設置該窗口形狀控制點，用鼠標拖曳形狀控制點就可以改變窗口圖像的形狀?？刂泣c為分布在窗口上的點陣行列，下一次繪制該窗口的過程中，在計算圖像像 素對應在變形控制面的坐標時，將每一行及每一列形狀控制點都構建貝塞爾曲線。每條貝塞爾曲線方程為Line=Bezier (Anchors [t])其中，Anchors[t]為貝塞爾曲線上的t個變形控制點，每個變形控制點在窗口中的坐 標(xt，yt)可以根據(jù)每行與每列控制點的數(shù)量及窗口的寬與高值計算，再將每行與每列貝塞 爾曲線分別插值M份與N份，構建成一個圖像所屬窗口像素的[M+1]*[N+1]規(guī)模的點陣，拖 曳控制點實現(xiàn)圖像變形時會引起貝塞爾曲線變化，根據(jù)貝塞爾曲線方程以及變形控制點坐 標，計算變形后的圖像像素所屬點陣在窗口中的坐標值Point (m，n)，再根據(jù)步驟(a)與步 驟(b)中的其它步驟，完成變形后的圖像像素繪制，優(yōu)選地，采用4行4列的變形控制點進 行變形。本實施例的其它特征與上述實施例相同，在此不做贅述。另外，本發(fā)明的方法除了實現(xiàn)圖像的邊緣融合外，還可以實現(xiàn)窗口間圖像的融合 及窗口特效，增強了用戶的感官享受。以上所述的本發(fā)明實施方式，并不構成對本發(fā)明保護范圍的限定。任何在本發(fā)明 的精神和原則之內所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的權利要求保護范 圍之內。
權利要求
1.一種基于視窗系統(tǒng)實現(xiàn)圖像邊緣融合方法，其特征在于，包括以下步驟(1)創(chuàng)建一個最頂層全屏可見窗口；(2)通過視窗系統(tǒng)獲取除最頂層全屏可見窗口外的其余所有窗口的圖像并將其按層次 排序；(3)將圖像自底層往上逐層繪制到最頂層全屏可見窗口；(4)繪制圖像邊緣融合羽化帶；(5)更新最頂層全屏可見窗口的顯示。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將圖像自底層往上逐層繪制到最頂 層全屏可見窗口步驟中繪制的方法包括步驟(a)計算圖像像素對應在變形控制面的坐標，其中，變形控制面為一個用于對整個視窗 系統(tǒng)的圖像變形進行控制而建立的坐標面模型，其范圍與視窗系統(tǒng)對應，通過坐標映射方 程實現(xiàn)視窗系統(tǒng)向變形控制面的坐標映射；(b)將圖像像素按其對應在變形控制面的坐標依次繪制到最頂層全屏可見窗口上。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述計算圖像像素對應在變形控制面的 坐標步驟具體包括步驟a)視窗系統(tǒng)獲取窗口在視窗系統(tǒng)中的偏移量及寬、高，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)計算圖像像素 在視窗系統(tǒng)中的坐標；b)根據(jù)坐標映射方程計算圖像像素對應在變形控制面上的坐標。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述視窗系統(tǒng)獲取窗口在視窗系統(tǒng)中的 偏移量及寬、高，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)計算圖像像素在視窗系統(tǒng)中的坐標步驟中計算坐標的方 法包括步驟將窗口像素構建成有若干數(shù)量規(guī)模的點陣；將所述偏移量與圖像像素所屬點陣在所述窗口中的坐標值相加得到其在視窗系統(tǒng)中 的坐標。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述點陣中的像素采用線性插值算法繪 制到最頂層全屏可見窗口。
6.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述將圖像像素按其對應在變形控制面 的坐標依次繪制到最頂層全屏可見窗口上包括步驟1)使用最頂層全屏可見窗口創(chuàng)建繪圖環(huán)境，并啟用顏色混合；2)將該圖像像素格式轉換為ARGB格式，并設定A的值，其中，A為透明度，RGB為顏色值；3)為轉換格式后的圖像創(chuàng)建、更新紋理；4)采用紋理坐標映射，將圖像紋理像素繪制到最頂層全屏可見窗口上對應在變形控制 面的坐標處。
7.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述將圖像像素按其對應在變形控制面 的坐標依次繪制到最頂層全屏可見窗口上，采用的繪制技術包括Opengl、DirectDraw,⑶I 繪圖技術。
8.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將圖像自底層往上逐層繪制到最頂 層全屏可見窗口步驟前，還可以包括步驟改變指定窗口圖像的透明度。
9.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將圖像自底層往上逐層繪制到最頂 層全屏可見窗口步驟前，還可以包括步驟改變指定窗口圖像的形狀。
10.根據(jù)權利要求9所述的方法，其特征在于，所述改變指定窗口圖像的形狀步驟包 括步驟用鼠標選取指定窗口，設置窗口形狀控制點，用鼠標拖曳所述形狀控制點改變所述 窗口圖像的形狀。
全文摘要
一種基于視窗系統(tǒng)實現(xiàn)圖像邊緣融合方法，包括以下步驟(1)創(chuàng)建一個最頂層全屏可見窗口；(2)通過視窗系統(tǒng)獲取除最頂層全屏可見窗口外的其余所有窗口的圖像并將其按層次排序；(3)將圖像自底層往上逐層繪制到最頂層全屏可見窗口；(4)繪制圖像邊緣融合羽化帶；(5)更新最頂層全屏可見窗口的顯示。本發(fā)明提供的方法無需借助外部硬件設備采集圖像，利用視窗系統(tǒng)在本地即可實現(xiàn)圖像邊緣的融合，并且可以獨立控制視窗系統(tǒng)中各窗口圖像的渲染效果。
文檔編號G06F3/14GK102073468SQ201110001058
公開日2011年5月25日 申請日期2011年1月5日 優(yōu)先權日2011年1月5日
發(fā)明者荊建營 申請人:廣東威創(chuàng)視訊科技股份有限公司