专利名称：测量装置及曲线数据处理方法
技术领域：
本发明涉及测量领域，更具体地，涉及一种测量装置及曲线数据处理方法。
背景技术：
随着平板点阵式显示设备的普及，用户能够触及到的显示设备大都被平板显示设 备所取代，随之产生的触摸屏技术也被大量的应用，如文字手写输入系统，操作界面控制， 画图功能等。人们在充分利用平板显示技术的方便性以及和显示效果的同时一些传统的常用 工具逐步被新技术所取代，用户经常会遇到需要测量物体尺寸的场合，如获取物体的尺寸 或者一段圆弧的长度。在公开号为CN 101470548A的专利中，公开了一种触摸屏测量物体尺寸和角度的 方法，利用触摸笔在触摸屏上点击所要测量的距离的两个端点，根据这两点的位置坐标信 息计算得到所要测量的距离值。但是，在公开号为CN 101470548A的专利记载的触摸屏测量物体尺寸和角度的方 法中，仅采集了被测距离的两个端点，仅能对规则形状的物体进行测量，而不能获得诸如圆 弧或者其他不规则曲线的长度。因而，现有技术中的测量物体尺寸的方法，不能得到不规则 曲线的长度。

发明内容
本发明旨在提供一种测量装置及曲线数据处理方法，其能够解决现有技术中测量 物体尺寸的方法不能得到不规则曲线长度的问题。为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种测量装置，包括采集模 块，用于接收待测物体曲线信号，将曲线信号转化为曲线轨迹；测量数据处理模块，用于将 曲线轨迹划分为多段，分别记录每段轨迹的两端点对应的位置坐标信息，计算每段曲线轨 迹两端点间的直线距离，累加每段曲线轨迹两端点间的距离，得到曲线轨迹的长度并输出。进一步地，采集模块为CXD摄像头，测量装置还包括预处理模块，用于将采集模块 拍摄的图像进行二值化处理，得到图像二值化的曲线信号，并对曲线信号进行转化得到待 测物体的曲线轨迹。进一步地，采集模块为触摸屏。进一步地，显示模块包括显示器控制菜单引擎，用于根据曲线轨迹的长度信号进 行指定的刻度、数字和/或单位调取，并传送给触摸屏显示；显示屏，通过低压差分信号线 与显示器控制菜单引擎连接，用于显示曲线轨迹的长度及与曲线轨迹长度相关的信息。进一步地，触摸屏显示的内容包括位于一个或多个屏幕边缘的刻度标尺。进一步地，测量数据处理单元还用于将触摸屏上的曲线轨迹根据每段曲线轨迹经 过触摸屏上预定数量的像素点划分为多段。进一步地，待测物体曲线信号是电子地图，曲线轨迹为电子地图上任意起点至终点的路径轨迹；曲线轨迹信息包括以下中的一种或多种的组合1)曲线轨迹的长度，2)终 点坐标，3)路径实际长度，4)电子地图上对应于曲线轨迹终点处的地理信息、气候信息、旅 游信息。根据本发明的另一个方面，提供了一种触摸屏曲线数据处理方法，包括将触摸屏 上的曲线轨迹划分为多段，分别记录每段曲线轨迹的两端点对应的位置坐标信息；计算每 段曲线轨迹两端点间的直线距离；将每段曲线轨迹两端点间的距离累加，得到曲线轨迹的 长度。进一步地，将触摸屏上的曲线轨迹根据每段曲线轨迹经过触摸屏上预定数量的像 素点划分为多段。进一步地，显示模块包括显示器控制菜单引擎，用于根据曲线轨迹的长度信号进 行指定的刻度、数字和/或单位调取，并传送给触摸屏显示；显示屏，通过低压差分信号线 与显示器控制菜单引擎连接，用于显示曲线轨迹的长度及与曲线轨迹长度相关的信息。进一步地，触摸屏显示的内容包括位于一个或多个屏幕边缘的刻度标尺。进一步地，测量数据处理单元还用于将触摸屏上的曲线轨迹根据每段曲线轨迹经 过触摸屏上预定数量的像素点划分为多段。进一步地，待测物体曲线信号是电子地图，曲线轨迹为电子地图上任意起点至终 点的路径轨迹；曲线轨迹信息包括以下中的一种或多种的组合1)曲线轨迹的长度，2)终 点坐标，3)路径实际长度，4)电子地图上对应于曲线轨迹终点处的地理信息、气候信息、旅 游信息。根据本发明的另一个方面，提供了一种触摸屏曲线数据处理方法，包括将触摸屏 上的曲线轨迹划分为多段，分别记录每段曲线轨迹的两端点对应的位置坐标信息；计算每 段曲线轨迹两端点间的直线距离；将每段曲线轨迹两端点间的距离累加，得到曲线轨迹的 长度。进一步地，将触摸屏上的曲线轨迹根据每段曲线轨迹经过触摸屏上预定数量的像 素点划分为多段。本发明通过使用采集模块接收待测物体的曲线信号，并通过测量数据处理模块对 曲线信号进行处理，从而获得每段曲线轨迹的长度，并且按照预定规则划分为多段，通过将 每段曲线的距离累加从而得到曲线长度，特别是获取触摸屏曲线轨迹的长度，将不规则曲 线的计算变为曲线上的多段曲线距离的累加，预定的像素点数间隔越少，则计算出的曲线 长度越精确，从而可以得到触摸屏上所出现的不规则曲线的长度。


附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图1示出了本发明的装置原理示意图；图2示出了本发明实施例所应用的装置的内部结构示意图；图3示出了本实施例二的界面示意图；图4示出了本实施例三的界面示意图；图5示出了本发明实施例的流程图；以及
图6示出了本发明的详细流程图。
具体实施例方式为清楚说明本发明的方法和装置，下面给出优选的实施例并结合附图详细说明。参见图1，其示出了本发明的装置原理示意图。根据本发明的应用，本发明的测量 装置包括采集模块1和测量数据处理模块2。其中，采集模块1接收待测物体的曲线信号， 并且将曲线信号转化为曲线轨迹，测量数据处理模块2将曲线轨迹划分为多段，分别记录 每段轨迹的两端点对应的位置坐标信息，计算所述每段曲线轨迹两端点间的直线距离，累 加每段曲线轨迹两端点间的距离，得到所述曲线轨迹的长度并输出。从而得到待测物的曲 线轨迹的长度，在本发明的装置中，采集模块可以为任何下面结合图1详细说明本发明的实施例一。在本实施例中，采集模块为C⑶摄像 头。CCD摄像头拍摄被测物图像，并获取被测物图像的曲线信息，在测量数据处理模块2计 算该边缘曲线长度。为了得到较准确的被测物曲线信息，在本实施例中需要在CCD摄像头 与数据处理模块之间设置预处理模块，将采集模块1拍摄的图像进行二值化处理，得到CXD 摄像头拍摄的图像二值化的曲线信号，并对曲线信号进行转化得到待测物体的曲线轨迹。 测量数据处理模块2对预处理模块处理后的曲线轨迹进行处理，就可以得到CXD摄像头拍 摄到的被测物图像的曲线信息。并且通过显示模块将曲线轨迹长度进行显示，显示模块包 括OSD^n-ScreenDisplay，显示器控制菜单)引擎和显示屏，其中，OSD引擎用于对指定的 刻度，数字，单位等显示，并通过LVDS (Low-Voltage Differential Signaling,低压差分信 号)线将测量数据处理模块2计算获得的曲线轨迹长度发送至屏幕上以实现即时显示。下面结合图2和图3详细说明本发明的实施例二。在本实施例中，采集模块为触 摸屏，测量装置的内部结构参见图2，其示出了本发明所应用的装置的内部结构图。根据本 发明的应用，该装置用于处理数据及操作指令的测量数据处理模块2，在本实施例中为处理 芯片11，该处理芯片11可以是MSD 209TO芯片，也可以是其它的中央处理芯片或者数字信 号处理芯片。用户发出测量请求时，如测量触摸屏上的圆弧等操作，此时处理芯片11运行 曲线数据处理，接收触摸屏模块12上的曲线信息，并将采集的坐标信息存储在存储器13或 者处理芯片11内部，在坐标信息获取结束后处理处理芯片11对坐标信息处理，得到曲线长 度，并通过触摸屏模块12显示给用户。该装置可以设置于便携设备中，也可以设置于液晶 显示器中。在本实施例中，根据触摸屏的特点，触摸屏既用于采集曲线轨迹，也用于显示结 果及相关信息，无需单独设置显示屏显示。当进入测量界面后，即图3所示的标尺界面后，用户在该界面用手指或者扫描笔 在触摸屏上画出待测曲线的轨迹，待测曲线的轨迹的位置坐标会被记录并存储在处理芯片 11内或者存储器13中。即将触摸屏上的曲线按照一定的预定规则划分为多段，本实施例中是利用每段曲 线经过触摸屏上预定数量的像素点的方式将触摸屏上的曲线划分为多段，分别记录这些曲 线段两端点的坐标位置，并进行存储。也就是采用等像素点数量的数据点采样方式，依次获 取每隔一定像素点数量的曲线坐标位置，每段曲线经过的触摸屏上像素点数量越少，随后 所计算的曲线段两端点之间的直线距离与曲线段的长度的误差也会越小，最优状态为记录 曲线轨迹上每个轨迹点的位置坐标，采用这种等像素点数数量的数据采样方式，可以使所计算出的曲线的长度较精确。而像素点的数量与处理芯片11中的设置相关。实施的具体流程为处理芯片11检测触摸屏是否有点按下，若有点按下，则记录 该点的位置，并同时检测触摸屏位置是否有变化，如果有变化，则不断的记录变化后的点的 坐标位置，直至曲线结束。然后，将每段曲线轨迹的两端点对应的位置坐标信息存储在存储器11中，可以为FLASH存储器，也可以为其它存储设备中，也可以直接存储在处理芯片11中。当用户停止触按触摸屏时，即处理芯片11检测触摸屏无点按下后，处理芯片11读 取存储器13或者处理芯片11中存储的数据，并计算每段曲线轨迹两端点间的直线距离，即 存储的相邻两个点之间的直线距离，用直线的长度近似得到曲线长度，即计算所记录的相 邻两点间的直线距离Dl，Dl的计算通过下式得出
Dl = ^/相邻两点Y轴变化量2+相邻两点X轴变化量2具体地，可以将存在FLASH存储器或者其它存储空间中的数据以 OSD (On-ScreenDisplay,显示器控制菜单)图片的格式存储，通过OSD接口转化数据，将数 据读入至处理芯片U中并显示在触摸屏上，然后按照Dl的计算公式分别计算相邻两点间 的直线距离。将通过Dl计算公式计算出的计算出的多段曲线轨迹的长度累加，得到曲线的长度。当用户取消当前的曲线的测量或者在预定时间内，如60秒钟之内不进行操作时， 将不断判断触摸屏信号是否按下，等待用户操作，直至用户退出该界面。在上述实施例二中，经计算得到的曲线长度将实时的显示在触摸屏临近曲线轨迹 的终点处，从而可以快速直观的得出该曲线的长度。具体地，可以通过将曲线的长度数据 送入OSD引擎进行指定的刻度，数字，单位等显示，通过LVDS(Low-Voltage Differential Signaling，低压差分信号)线显示在触摸屏的屏幕上实现即时显示。可选地，在曲线终点 处附近还可以显示曲线终点对应的坐标值。上面详细描述了本发明的实施例二，详细说明了本发明的装置，通过将曲线轨迹 按照预定规则划分为多段，分别计算每段曲线轨迹的长度，将每段曲线的距离累加从而得 到曲线长度，将不规则曲线的计算变为曲线上的多段曲线距离的累加，预定的像素点数间 隔越少，则计算出的曲线长度越精确，从而可以得到触摸屏上所出现的不规则曲线的长度。上面详细描述了本发明的实施例二，在应用中，有时用户会浏览最近一次或以前 几次的测量结果，因此，需要在每次的测量结束后，将读数结果以及相关的曲线轨迹信息保 存在存储器中，方便以后查询。该处的存储器既可以为图1中的存储器13，也可以存储在处 理芯片11中，还可以保存在与处理芯片11连接的其它存储器中。且在应用中，触摸屏显示 的内容既可以如图3所示只在屏幕的一个边缘具有刻度标尺，可以在多个屏幕边缘具有刻 度标尺，从而可以大致判断出曲线轨迹的长度及位置。具体地，处理芯片11通过触摸屏的接口读取触点位置信息进行运算，测量数据可 以通过NVM(non-volatile memory，非易失性存储)等设备进行保存。NVM设备指的是一种 非易失性存储设备，如EEPROM等。NVM设备用来保存测量数据的结果，可以方便多次测量后 调出读数。
下面结合图2及图4详细说明本发明的方法实施例三，与实施例二不同的是，实施 例三为采集模块为触摸屏且用于电子地图界面曲线的数据处理的应用。当打开电子地图界面后，用户可以得到一定范围内的地像信息，如图4所示， 用户在任意两个地点之间可以用手指或者触摸笔画出一定的路径，该路径可以是地图上存 在的街道也可以为任意的曲线，例如用户仅想了解 两个地点之间的大致距离。用户在任意 的两个地点之间画出一定的路径，采用本发明的方法就可以快速得到电子地图上实际路径 轨迹的长度。但是，由于电子地图显示的区域的范围与显示屏的显示区域范围不一致，触摸屏 上的曲线轨迹与电子地图上的实际长度存在一定的比例关系，就需要在获取触摸屏上所划 过的曲线估计的长度后，进行一定的比例变换，得到触摸屏上曲线轨迹在电子地图上实际 所代表的路径轨迹长度。即计算曲线轨迹的长度与电子地图比例尺的乘积，获得电子地图 上任意起点至终点的路径轨迹的实际长度，其中，电子地图比例尺表示触摸屏上的单位长 度所对应的电子地图上的路径实际长度。在实施例三中，经计算得到路径实际长度将实时的显示在触摸屏临近曲线轨迹的 终点处，从而可以快速直观的得出该段路径的实际长度。可选地，在曲线终点处附近还可以 显示曲线终点出对应于曲线轨迹终点处的地理信息、气候信息、旅游信息。如终点的天气状 况，景点信息等。上面详细描述了实施例三，在用户使用时，针对电子地图，用户还希望了解在触摸 屏上任意起点至终点所划过的路径轨迹中包含的一些与轨迹中经过的地点相关联的信息， 如路径上沿途的标志性建筑、旅游景点、银行、学校、休闲场所、购物场所等。因此，根据电子 地图上任意起点至终点的路径轨迹，处理芯片11从服务器调取路径轨迹沿线的符合预设 过滤规则的地点的关联信息，并将关联信息显示在邻近路径轨迹上与该地点对应的轨迹点 处，例如路径上沿途的标志性建筑、旅游景点、银行、学校、休闲场所、购物场所等。同样地，在应用中，有时用户会浏览最近一次或以前几次的测量结果，因此，需要 将结果以及相关的轨迹信息保存在存储器中，方便以后查询，如路径的起点和终点的信息， 实际路径长度。该处的存储器既可以为图1中的存储器13，也可以存储在处理芯片11中， 还可以保存在与处理芯片11连接的其它存储器中。且在应用中，在电子地图显示的边缘， 可以附加有如图1所示的刻度标尺，可以在多个屏幕边缘具有刻度标尺，从而可以大致判 断出曲线轨迹的长度及位置。下面结合图5详细说明根据本发明的方法实施例，即曲线数据处理方法，如图5所 示，包括S501，将曲线轨迹按预定规则划分为多段，分别记录每段曲线轨迹的两端点对应 的位置坐标信息。具体地，将用户在该界面用手指或者扫描笔在触摸屏上画出待测曲线的轨迹或者 在图像信息中获取的曲线，按照一定的预定规则划分为多段，分别记录这些曲线段两端点 的坐标位置，并进行存储。也就是采用等像素点数量的数据点采样方式，依次获取每隔一定 像素点数量的曲线坐标位置。特别是采集模块为触摸屏的测量装置，每段曲线经过的触摸 屏上像素点数量越少，随后所计算的曲线段两端点之间的直线距离与曲线段的长度的误差 也会越小，最优状态为记录曲线轨迹上每个轨迹点的位置坐标，采用这种等像素点数数量的数据采样方式，可以使所计算出的曲线的长度较精确。而像素点的数量与数据处理方法 及选择的数据处理部件相关。S502，计算每段曲线轨迹两端点间的距离。具体地，测量数据处理模块读取数据，并计算每段曲线轨迹两端点间的直线距离， 即存储的相邻两个点之间的直线距离，用直线的长度近似得到曲线长度，即计算所记录的 相邻两点间的直线距离Dl，Dl的计算通过下式得出
<formula>formula see original document page 8</formula>S503，将每段曲线轨迹两端点间的距离累加，得到所述曲线轨迹的长度。将利用步骤S502中的Dl的计算公式计算出的计算出的多段曲线轨迹的长度累 力口，得到曲线的长度。上面的实施例中，详细说明了本发明的方法，通过将曲线轨迹按照预定规则划分 为多段，分别计算每段曲线轨迹的长度，将每段曲线的距离累加从而得到曲线长度，将不规 则曲线的计算变为曲线上的多段曲线距离的累加，预定的像素点数间隔越少，则计算出的 曲线长度越精确，从而可以得到采集模块采集的不规则曲线的长度。图6示出了根据本发明实施例二与实施例三的装置的具体流程图，包括S601，检测触摸屏是否有点按下，若是转至步骤S602，若否则等待用户操作；S602，记录点的位置并保存；S603，检测触摸屏位置是否有变化，若是转至步骤S602，若否则转至步骤S604 ；S604，判断触摸屏是否按压，若是转至步骤S601，若否则转至步骤S606 ；S605，记录该点的位置并保存；S606，计算曲线长度，若需进行换算则进行换算，并显示曲线结果读数；在该步骤中，对所记录的点的位置坐标进行计算，得出触摸屏上所划过的曲线轨 迹的长度，并根据触摸屏显示的内容选择合适的比例尺进行换算，得到与触摸屏显示内容 相匹配的实际的长度，并将结果等信息显示在触摸屏上。S607，将结果保存在存储器中；在该步骤中，将结果保存在存储器中，可以方便用户随时浏览测量的结果以及与 测量结果相关联的信息。S608，用户取消当前操作或者60秒没有操作时，返回步骤S601，等待用户操作。在图6中，步骤S601至S605，主要用于实现图5中步骤S501的内容，步骤S606用 于实现步骤S502和步骤S503的内容。上述详细流程已在本发明中实施例二与实施例三中详细描述，在此不再详细描 述。本发明方法实施例中的方案均可以在装置实施例中实现，在此不一一赘述。从以上的描述中，可以看出，本发明的上述实施例实现了如下技术效果(1)支持计算屏幕上任意形状曲线的长度计算；(2)由于上述实施例可以通过嵌入处理芯片实现，就可以作为附加功能实现在原 有的平板显示产品上；(3)可以设置比例尺，配合电子地图操作直接计算里程。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用 的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成 的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在 存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中 的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬 件和软件结合。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种测量装置，其特征在于，包括采集模块，用于接收待测物体曲线信号，将所述曲线信号转化为曲线轨迹；测量数据处理模块，用于将所述曲线轨迹划分为多段，分别记录每段轨迹的两端点对应的位置坐标信息，计算所述每段曲线轨迹两端点间的直线距离，累加每段曲线轨迹两端点间的距离，得到所述曲线轨迹的长度并输出。
2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述采集模块为CCD摄像头，所述测 量装置还包括预处理模块，用于将所述采集模块拍摄的图像进行二值化处理，得到所述图 像二值化的曲线信号，并对所述曲线信号进行转化得到待测物体的曲线轨迹。
3.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述采集模块为触摸屏。
4.根据权利要求1至3任一项所述的测量装置，其特征在于，所述测量装置还包括显示 模块，用于显示所述曲线轨迹的长度及与所述曲线轨迹长度相关的信息。
5.根据权利要求4所述的测量装置，其特征在于，所述显示模块包括显示器控制菜单引擎，用于根据所述曲线轨迹的长度信号进行指定的刻度、数字和/ 或单位调取，并传送给触摸屏显示；显示屏，通过低压差分信号线与所述显示器控制菜单引擎连接，用于显示所述曲线轨 迹的长度及与所述曲线轨迹长度相关的信息。
6.根据权利要求5所述的测量装置，其特征在于，所述触摸屏显示的内容包括位于一 个或多个屏幕边缘的刻度标尺。
7.根据权利要求5所述的测量装置，其特征在于，所述测量数据处理单元还用于将触 摸屏上的曲线轨迹根据每段曲线轨迹经过所述触摸屏上预定数量的像素点划分为多段。
8.根据权利要求5所述的测量装置，其特征在于，所述待测物体曲线信号是电子地图， 所述曲线轨迹为电子地图上任意起点至终点的路径轨迹；所述曲线轨迹信息包括以下中的一种或多种的组合1)曲线轨迹的长度，2)终点坐 标，3)路径实际长度，4)电子地图上对应于曲线轨迹终点处的地理信息、气候信息、旅游信息。
9.一种曲线数据处理方法，其特征在于，包括将曲线轨迹划分为多段，分别记录每段曲线轨迹的两端点对应的位置坐标信息；计算所述每段曲线轨迹两端点间的直线距离；将每段曲线轨迹两端点间的距离累加，得到所述曲线轨迹的长度。
10.根据权利要求9所述的曲线数据处理方法，其特征在于，所述曲线轨迹根据每段曲 线轨迹经过的预定数量的像素点划分为多段。
全文摘要
本发明公开了一种测量装置及曲线数据处理方法，其中，本发明的测量装置包括采集模块，用于接收待测物体曲线信号，将曲线信号转化为曲线轨迹；测量数据处理模块，用于将曲线轨迹划分为多段，分别记录每段轨迹的两端点对应的位置坐标信息，计算每段曲线轨迹两端点间的直线距离，累加每段曲线轨迹两端点间的距离，得到曲线轨迹的长度并输出。本发明通过对曲线轨迹按照预定规则划分为多段，分别计算每段曲线轨迹的长度，将每段曲线的距离累加从而得到曲线长度，将不规则曲线的计算变为曲线上的多段曲线距离的累加，预定的像素点数间隔越少，则计算出的曲线长度越精确，从而可以得到不规则曲线的长度。
文档编号G01B11/02GK101833395SQ201010159518
公开日2010年9月15日 申请日期2010年4月27日 优先权日2010年4月27日
发明者刘高岭, 毕强, 雷鹏 申请人:青岛海信电器股份有限公司