一種用于模擬飛機顯示控制系統(tǒng)界面的圖像合成方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于模擬飛機顯示控制系統(tǒng)界面的圖像合成方法，該方法可以基于現(xiàn)有的顯示控制系統(tǒng)界面發(fā)生子系統(tǒng)，在現(xiàn)有顯示控制系統(tǒng)界面發(fā)生子系統(tǒng)存在一定借口不兼容的情況下，快速配置和搭建顯示控制系統(tǒng)的試驗驗證平臺。該方法能夠實時的進行顯示控制系統(tǒng)的參數(shù)調節(jié)，如界面顏色、位置、大小等，能夠方便的實現(xiàn)界面的疊加效果，以及其他特效，如高亮顯示等，此外，采用的分布式處理方式將系統(tǒng)的運算量進行了合理分配，使得系統(tǒng)能夠實時流暢的運行。因此，該方法能夠有效地提高顯示控制系統(tǒng)的開發(fā)效率。
【專利說明】一種用于模擬飛機顯示控制系統(tǒng)界面的圖像合成方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明設計一種航空顯示控制系統(tǒng)領域的一種方法，具體是一種用于模擬飛機顯示控制系統(tǒng)界面的圖像合成方法。
【背景技術】
[0002]飛機駕駛艙顯示控制系統(tǒng)實際在系統(tǒng)中與人進行交互的重要系統(tǒng)，在其研制過程中需要考慮諸多因素的影響，因此須對所涉及的顯示控制系統(tǒng)進行模擬仿真、評估、測試。在研發(fā)過程中仿真、評估、測試顯示控制系統(tǒng)的系統(tǒng)界面的總體方案或某些細節(jié)如，顏色、大小等，需要快速的基于現(xiàn)有的顯示控制模塊搭建起滿足需求的顯示控制系統(tǒng)。直接基于已有的顯示控制模塊進行搭建往往需要對已有的模塊進行一定的修改，如顯示大小、位置、顏色等。但是，以往的顯示控制系統(tǒng)仿真、評估、測試的過程中若想實現(xiàn)實時動態(tài)的對顏色、大小等進行調節(jié)是比較困難的，只能夠在調節(jié)完各個模塊后，重組系統(tǒng)進行仿真、評估、測試，發(fā)現(xiàn)問題后，再次進行模塊調節(jié)、系統(tǒng)重組，再次測試和修改。這種模式極大地降低了研發(fā)的效率，增加了研發(fā)周期。
[0003]此外，經(jīng)常需要對多個界面進行疊加或進行合成，如將地圖與導航信息進行實時疊加。雖然許多界面設計工具，提供了一定的接口可以實現(xiàn)，但是，這需要帶疊加的界面發(fā)生程序(如地圖發(fā)生程序等)使用這些接口才可以實現(xiàn)。一旦界面需求發(fā)生變化，就要求待疊加的界面發(fā)生程序也要進行相應的改變，而這些界面發(fā)生程序往往由下游供應商提供，于是這就牽扯到了與下游廠商的協(xié)調，因此，這會進一步降低系統(tǒng)開發(fā)效率。

【發(fā)明內容】

[0004]對上述現(xiàn)有技術問題，本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種用于模擬飛機顯示控制系統(tǒng)界面的圖像合成方法，該方法通過將顯示控制系統(tǒng)界面發(fā)生子系統(tǒng)的圖像進行采集，然后將采集后的顯示控制系統(tǒng)界面發(fā)生子系統(tǒng)圖像按需要進行處理，然后進行綜合和顯示。該方法采用分布式的方式進行顯示控制系統(tǒng)界面發(fā)生子系統(tǒng)圖像的采集，對顯示控制系統(tǒng)界面發(fā)生子系統(tǒng)圖像的處理可以按需進行實時控制。
[0005]本發(fā)明的發(fā)明目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
[0006]一種用于模擬飛機顯示控制系統(tǒng)的圖像合成方法，包括如下步驟:
[0007]步驟一，圖像采集系統(tǒng)采集顯示控制系統(tǒng)界面發(fā)生子系統(tǒng)輸出的畫面，并根據(jù)要求對畫面進行相應的處理；
[0008]步驟二，圖像采集系統(tǒng)將步驟一中處理的各個畫面經(jīng)壓縮后通過網(wǎng)絡進行發(fā)送；
[0009]步驟三，圖像綜合系統(tǒng)接受步驟二中發(fā)送來的各個畫面，對畫面進行解壓縮，然后對圖像進行綜合處理，最后將綜合后的畫面輸出給顯示系統(tǒng)進行顯示。
[0010]優(yōu)選地，所述圖像采集系統(tǒng)根據(jù)其運算能力采集一個或多個顯示控制系統(tǒng)界面發(fā)生子系統(tǒng)輸出的畫面，根據(jù)顯示控制系統(tǒng)界面發(fā)生子系統(tǒng)輸出畫面的分辨率、幀率和圖像采集子系統(tǒng)的處理能力來具體決定圖像采集子系統(tǒng)的個數(shù)。[0011]依據(jù)上述特征，所述的顯示控制系統(tǒng)界面發(fā)生子系統(tǒng)輸出的畫面包括電子飛行儀表系統(tǒng)輸出的畫面、發(fā)動機和機組告警系統(tǒng)畫面、地圖地形系統(tǒng)輸出的畫面。所述電子飛行儀表系統(tǒng)輸出的畫面包含天地球的畫面、高度表的畫面。
[0012]依據(jù)上述特征，所述步驟一中圖像采集系統(tǒng)采用操作系統(tǒng)提供的接口函數(shù)進行采集或者使用圖像采集卡直接從畫面的輸出端進行采集。
[0013]依據(jù)上述特征，步驟三中所述的對圖像進行綜合處理具體為按照最終顯示的需求將接收到的圖像進行位置上的相應排列、旋轉、大小調整、兩幅或多幅圖像疊加、色彩變換、圖像增強、銳化、平滑等操作。
[0014]優(yōu)選地，所述圖像綜合系統(tǒng)的個數(shù)根據(jù)具體綜合輸出顯示系統(tǒng)的數(shù)目由系統(tǒng)實現(xiàn)中所使用的計算機運算能力來確定。
[0015]本發(fā)明的積極效果在于:可以基于現(xiàn)有的顯示控制系統(tǒng)界面發(fā)生子系統(tǒng)，在現(xiàn)有顯示控制系統(tǒng)界面發(fā)生子系統(tǒng)子系統(tǒng)存在一定接口不兼容的情況下，快速配置和搭建顯示控制系統(tǒng)的試驗驗證平臺。能夠實時的進行顯示控制系統(tǒng)的參數(shù)調節(jié)，如界面顏色、位置、大小等，能夠方便的實現(xiàn)界面的疊加效果，以及其他特效，如高亮顯示等。此外，采用的分布式處理方式將系統(tǒng)的運算量進行了合理分配，使的系統(tǒng)能夠實時流暢的運行。因此，該方法能夠有效地提高顯示控制系統(tǒng)的開發(fā)效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明一種用于模擬飛機顯示控制系統(tǒng)界面的圖像合成方法原理圖【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖1給出本發(fā)明較佳的實施例，用以詳細說明本發(fā)明的技術方案，但本發(fā)明的保護范圍不限于下屬的實施例。本發(fā)明是通過一下技術方案實現(xiàn)的，包括如下步驟:
[0018]步驟一，圖像采集系統(tǒng)采集顯示控制系統(tǒng)界面發(fā)生子系統(tǒng)輸出的畫面，并根據(jù)要求對畫面進行相應的處理。
[0019]所述的各個顯示控制系統(tǒng)界面發(fā)生子系統(tǒng)的輸出畫面可以包括電子飛行儀表系統(tǒng)輸出的畫面；發(fā)動機和機組告警系統(tǒng)畫面；地圖地形系統(tǒng)輸出的畫面等，或者還可以將以上系統(tǒng)的畫面進行進一步細分，如將電子飛行儀表系統(tǒng)進一步細分為天地球的畫面、高度表的畫面等，對這些細分后的畫面分別進行采集。
[0020]對這些畫面的采集可以通過使用操作系統(tǒng)提供的接口進行采集，例如微軟windows (視窗)操作系統(tǒng)提供的用于抓取桌面指定位置和指定大小畫面的接口函數(shù),Linux系統(tǒng)下的Hib庫函數(shù)同樣提供了類似的函數(shù)。
[0021]也可以采用圖像采集卡直接從畫面的輸出端進行采集。上述系統(tǒng)的畫面一般會輸出到 VGA (video graphics array)、DVI (digital visual interface)等接口，使用專用的圖像采集卡可以從這些VGA、DVI等接口直接將圖像進行采集。
[0022]對所采集的畫面進行相應的處理可以包括對所采集的畫面的尺寸的調節(jié)，即圖像縮放；對局部或整體顏色進行調節(jié)；對圖像進行裁剪；對圖像進行位置調整如旋轉燈；或向畫面添加一些符號標志、線條、邊框等；還可以對畫面進行對比度調整進行圖像增強、偽彩色添加等圖像處理的操作。
[0023]如圖1所示，顯示控制系統(tǒng)的各個界面發(fā)生子系統(tǒng)用來生成所需的顯示界面，但是這些子系統(tǒng)所生成的界面可能是需要修改和調節(jié)的。圖像采集子系統(tǒng)對每個界面發(fā)生子系統(tǒng)輸出的畫面進行采集，對這些畫面的采集可以通過使用操作系統(tǒng)提供的接口進行采集，也可以采用圖像采集卡直接從畫面的輸出端進行采集。每個圖像采集子系統(tǒng)可以根據(jù)其運算能力采集一個或多個子系統(tǒng)輸出的畫面，根據(jù)子系統(tǒng)輸出畫面的分辨率、幀率和采集系統(tǒng)的處理能力來具體決定圖像采集系統(tǒng)的個數(shù)。圖1所示為每個界面生成子系統(tǒng)對應一個圖像采集子系統(tǒng)的情況。在采集圖像的同時對圖像進行所需要的調節(jié)，這些調節(jié)可以包括:畫面的尺寸的調節(jié)，即圖像縮放；對局部或整體顏色進行調節(jié)；對圖像進行裁剪；對圖像進行位置調整如旋轉燈；或向畫面添加一些符號標志、線條、邊框等；還可以對畫面進行對比度調整進行圖像增強、偽彩色添加等圖像處理的操作。
[0024]步驟二，將步驟一中處理的各個畫面經(jīng)過壓縮后通過網(wǎng)絡進行發(fā)送。
[0025]步驟一中處理后的各個畫面若直接通過網(wǎng)絡進行發(fā)送，由于畫面眾多可能造成網(wǎng)絡的擁堵，因此需要在發(fā)送前對畫面進行壓縮，例如，可以采用JPEG (joint photographicexperts group)壓縮格式(適用于壓縮地形圖像)或 GIF (graphics interchange format)壓縮格式(適合用于壓縮儀表界面等)。在圖像壓縮后采用適當?shù)木W(wǎng)絡協(xié)議，如TCP/IP協(xié)議將壓縮后的圖像發(fā)送給步驟三中的圖像綜合計算機。
[0026]如圖1所示是步驟一中處理后的各個畫面的壓縮和發(fā)送是與圖像采集系統(tǒng)集成在一起的情況，若步驟一中的采集和畫面處理運算量較高的話可以采用將壓縮發(fā)送系統(tǒng)使用單獨的計算機系統(tǒng)來實現(xiàn)，以減輕系統(tǒng)的負擔。
[0027]步驟三，圖像綜合系統(tǒng)接收步驟二中發(fā)送來的各個畫面，對畫面進行解壓縮，然后按照需求對接受的圖像進行綜合，最后將綜合后的畫面進行顯示。
[0028]該步驟接收發(fā)送來的壓縮圖像，對圖像進行解壓縮，對圖像解壓縮是為了對圖像進行處理，因為壓縮編碼的圖像是難以進行圖像處理的。
[0029]所述對接受的圖像進行綜合是按照最終顯示的需求將接收到的圖像進行注入位置上的相應排列，大小調整，將多幅圖像疊加等操作等。在綜合后將圖像拼接為大圖并輸出到屏幕進行顯示。
[0030]如圖1所示，步驟二中發(fā)送來的經(jīng)過修改處理和壓縮過的各個圖像采集子系統(tǒng)的畫面被解壓和綜合后輸出到屏幕進行顯示。由于顯示控制系統(tǒng)通常有多個顯示器構成，因此綜合和顯示可能需要多臺計算機來實現(xiàn)，具體綜合輸出顯示系統(tǒng)的數(shù)目由系統(tǒng)實現(xiàn)中所使用的計算機運算能力來確定。圖1所示的情況為綜合、顯示系統(tǒng)僅有一個的情況。
【權利要求】
1.一種用于模擬飛機顯示控制系統(tǒng)的圖像合成方法，包括如下步驟: 步驟一，圖像采集系統(tǒng)采集顯示控制系統(tǒng)界面發(fā)生子系統(tǒng)輸出的畫面，并根據(jù)要求對畫面進行相應的處理； 步驟二，圖像采集系統(tǒng)將步驟一中處理的各個畫面經(jīng)壓縮后通過網(wǎng)絡進行發(fā)送； 步驟三，圖像綜合系統(tǒng)接受步驟二中發(fā)送來的各個畫面，對畫面進行解壓縮，然后對圖像進行綜合處理，最后將綜合后的畫面輸出給顯示系統(tǒng)進行顯示。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種用于模擬飛機顯示控制系統(tǒng)的圖像合成方法，其特征在于所述圖像采集系統(tǒng)根據(jù)其運算能力采集一個或多個顯示控制系統(tǒng)界面發(fā)生子系統(tǒng)輸出的畫面，根據(jù)顯示控制系統(tǒng)界面發(fā)生子系統(tǒng)輸出畫面的分辨率、幀率和圖像采集子系統(tǒng)的處理能力來具體決定圖像采集子系統(tǒng)的個數(shù)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種用于模擬飛機顯示控制系統(tǒng)的圖像合成方法，其特征在于，所述的顯示控制系統(tǒng)界面發(fā)生子系統(tǒng)輸出的畫面包括電子飛行儀表系統(tǒng)輸出的畫面、發(fā)動機和機組告警系統(tǒng)畫面、地圖地形系統(tǒng)輸出的畫面。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種用于模擬飛機顯示控制系統(tǒng)的圖像合成方法，其特征在于所述電子飛行儀表系統(tǒng)輸出的畫面包含天地球的畫面、高度表的畫面。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種用于模擬飛機顯示控制系統(tǒng)的圖像合成方法，其特征在于，所述步驟一中圖像采集系統(tǒng)采用操作系統(tǒng)提供的接口函數(shù)進行采集或者使用圖像采集卡直接從畫面的輸出端進行采集。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種用于模擬飛機顯示控制系統(tǒng)的圖像合成方法，其特征在于，步驟三中所述的對圖像進行綜合處理具體為按照最終顯示的需求將接收到的圖像進行位置上的相應排列、旋轉、大小調整、兩幅或多幅圖像疊加、色彩變換、圖像增強、銳化、平滑等操作。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種用于模擬飛機顯示控制系統(tǒng)的圖像合成方法，其特征在于所述圖像綜合系統(tǒng)的個數(shù)根據(jù)具體綜合輸出顯示系統(tǒng)的數(shù)目由系統(tǒng)實現(xiàn)中所使用的計算機運算能力來確定。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種用于模擬飛機顯示控制系統(tǒng)的圖像合成方法，其特征在于所述步驟二中壓縮可根據(jù)不同的圖像選擇不同的壓縮格式，其中壓縮地形圖像可以采用JPEG壓縮格式，壓縮儀表界面圖像采用GIF壓縮格式。
【文檔編號】H04N7/18GK103618880SQ201310652546
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月5日 優(yōu)先權日:2013年12月5日
【發(fā)明者】翟鳴, 傅山, 顧海波, 仲照華 申請人:中國航空無線電電子研究所