CN109612509B - 一种基于手持式信号测量仪器的趋势图显示处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于手持式信号测量仪器的趋势图显示处理方法，属于仪器仪表测量领域。本发明提供了一种适用于手持式信号测量仪器的数据刷新实时性好、测量结果准确度高、用户操作友好性强的趋势图显示处理方法；具备每个测量点到来都进行界面刷新的实时显示功能；提供友好的界面显示结果；提高了用户读取趋势图的准确性；解决了不同手持式频率测量仪器具有不同屏幕分辨率对趋势图显示造成的困难，克服了固定待显示点数灵活性差、完全显示测量结果显示刷新速率慢、用户具体了解某个测量点附近趋势图不宜操作的缺点。

Description

一种基于手持式信号测量仪器的趋势图显示处理方法

技术领域

本发明属于仪器仪表测量领域，具体涉及一种基于手持式信号测量仪器的趋势图显示处理方法。

背景技术

随着测量技术的发展进步，人们对各种测量仪器的需求也越来越多，高精度手持式频率测量仪器适应行业发展趋势，具有易携带、测量精度高、功能多元化等优点，可准确测量信号的频率、时间、周期等。而实时、准确、友好度高的趋势图作为用户观测信号特征的途径则具有重要意义，人们在进行趋势图的显示处理时不断改进和完善思路，设计出了不同的显示方法。市面上的手持式频率测量仪器对趋势图的显示处理上往往采用数据抽取处理显示的方法，这样可以大幅提高曲线绘制速率，并可以从一定程度上体现频率等测量数据变化的趋势。

现有实现方案为：

1、直接显示方式：

手持式频率测量仪器将测量得到的每个数据保存至内存中，进行趋势图显示时固定待显示点数；从内存中读取相应数量的已测数据进行绘制；每次有新的测量数据到来时刷新固定点数的趋势图达到实时显示的效果。

2、数据抽取方式：

手持式频率测量仪器将测量得到的每个数据保存至缓冲区中，根据显示屏像素固定待显示点的个数；若测量总点数小于待显示点数则直接绘制曲线图，若测量总点数大于待显示点数则对总点数进行抽取处理后再进行曲线图绘制；每个新的测量数据到来时均进行趋势图刷新。

现有技术的缺点：

1、直接显示方式的缺点：

固定了待显示点数，用户无法同时观测大量测量数据的趋势；

若固定点数过大，测量数据显示处理时会出现趋势图绘制效率低的缺点，实时显示效果差。

2、数据抽取方式的缺点：

固定了待显示点数后虽然对数据抽取后进行显示，可大致体现数据变化趋势,但不够详细，数据失真；

用户要了解具体某个测量点附近趋势时需额外设置，不宜操作；

趋势图中曲线连接了相邻测量点数组的最大值，每个最大值再与最小值连线，显示繁复不宜理解。

3、其他缺点：

不同手持式频率测量仪器的屏幕分辨率各不相同，固定测量点数的显示方式灵活性差。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种基于手持式信号测量仪器的趋势图显示处理方法，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于手持式信号测量仪器的趋势图显示处理方法，包括如下步骤：

步骤1：进入趋势图显示功能后，判断测量点数是否大于最大显示值10000；

若：判断结果是测量点数大于最大显示值10000，则将测量曲线平移，将起始值修改为当前点数-10000，并读取新的10000个测量点；

或判断结果是测量点数小于或者等于最大显示值10000，则判断测量点数是否大于或者等于屏幕分辨率；

若：判断结果是测量点数大于或者等于屏幕分辨率，则创建新数组，对测量点数据进行处理；

或判断结果是测量点数小于屏幕分辨率，则使用原始数组进行显示处理；

步骤2：数据处理后根据屏幕区域创建趋势图显示坐标系；

步骤3：根据测量点数组进行曲线绘制；

步骤4：判断是否进行显示点数控制；

若：判断结果是进行显示点数控制，则根据控制后的待显示点数重新开始显示处理；

或判断结果是不进行显示点数控制，则进行趋势图显示；

步骤5：结束。

本发明所带来的有益技术效果：

本发明提供了一种适用于手持式信号测量仪器的数据刷新实时性好、测量结果准确度高、用户操作友好性强的趋势图显示处理方法；具备每个测量点到来都进行界面刷新的实时显示功能；提供友好的界面显示结果；提高了用户读取趋势图的准确性；解决了不同手持式频率测量仪器具有不同屏幕分辨率对趋势图显示造成的困难，克服了固定待显示点数灵活性差、完全显示测量结果显示刷新速率慢、用户具体了解某个测量点附近趋势图不宜操作的缺点。

本发明不固定显示点数，用户可根据当前屏幕分辨率计算趋势图横轴像素个数从而得到可充分利用屏幕分辨率的测量趋势图，灵活度高；

本发明充分利用屏幕分辨率，完全不失真地显示测量曲线，准确性高；

本发明横坐标重叠的曲线段只绘制一次，提高趋势图刷新效率，不失真显示的同时仍能保证较高实时性。

附图说明

图1为显示处理方法的上下文结构示意图。

图2为趋势图结构示意图。

图3为测量点数大于横轴分辨率时的曲线绘制示意图。

图4为趋势图显示处理原理图。

图5为使用新的数组进行曲线绘制的示意图。

图6为趋势图显示处理方法流程图。

图7为趋势图显示处理方法动作关系图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

1、上下文结构说明

该方法应用于高精度手持式频率测量仪器的图形显示模块，负责对测量数据的趋势进行显示。图1为本显示处理方法的上下文结构图，其中“趋势图显示界面”为本技术的应用依托。手持式频率测量仪器硬件测量系统将测量数据发送给手持式频率测量仪器软件系统，软件系统将数据保存至测量数据缓冲区中，供趋势图显示使用。用户根据需要对趋势图进行设置，控制测量数据读取并修改显示结果。

2、趋势图结构示意图

高精度手持式测量仪器对测量数据精度等要求较高，本文采用如图2所示的趋势图结构实现用户对测量数据趋势的观测。趋势图包括坐标系横轴、坐标系纵轴、曲线图、横纵轴单位及测量点数计数，其中横轴表示测量点数，横轴最后显示当前测量点个数；纵轴根据测量功能显示对应点的测量值；曲线代表测量数据轨迹。其中，横轴最大值为10000，当测量点数小于10000时，曲线随测量点增加不断绘制压缩；当测量点数大于10000时，曲线不再压缩，进行平移。纵轴方向根据所有测量点的最大最小值自动缩放比例。

由于手持式测量仪器屏幕较小，屏幕分辨率较低，当测量点数超过横轴分辨率时会出现某些点的X坐标相同的现象，如图3所示。

受操作系统绘图机制和屏幕分辨率制约，曲线只能被绘制在整数值的像素点上，当某些测量点重叠时，曲线会在这些测量点之间来回绘制。对于用户来说曲线显示上并未出现任何变化，但对应用程序来说这种做法却极大地浪费了软件运行速率，本文针对这种现象对绘制流程进行了优化。

3、原理说明

该方法应用于高精度手持式频率测量仪器的趋势图显示模块，软件运行平台为WINCE7.0操作系统，调试平台为WindowsXP操作系统，开发工具为Microsoft VisualStudio 2005，开发语言为C++，界面设计基于MFC类库。

软件系统对测量数据显示方面包括数字显示模式和图形显示模式，图形显示方式包含趋势图显示和柱状图显示。其中趋势图可帮助用户看到测量数据的动态波动范围，以及跟踪放大指定区间内数据的动态变化曲线，本方法实时刷新测量数据，每当有新测量数据到来时，及时刷新当前曲线图，受操作系统内存及分辨率影响，实时数据显示功能在数据量大时会影响测量速率，因此本文对此进行显示处理改进，在保证测量结果完全不失真的情况下提高显示速率。

软件系统根据屏幕分辨率将显示界面划分为多个区域：趋势图区域、信息区域、菜单区域。本方法通过计算得到趋势图区域大小，在此基础上绘制待显示曲线图的坐标系，其中，坐标系横轴代表测量点数，坐标系纵轴代表测量点对应的测量值。底层硬件测量系统将测量数据发送给软件系统，软件将测得的数据保存至可容纳上兆个测量数据的存储缓冲区中。

本方法一次性读取缓冲区中至多10000个测量数据，若直接对全部数据进行动态显示，则需将每相邻两个点进行连线，当连线数量超过屏幕分辨率时，会出现测量点X坐标重叠的现象，此时曲线会在同一X坐标上的测量点间上下重复绘制线段。因此，为提高测量效率同时保证实时显示的真实性，对具有相同X值的测量点进行处理，得到一组包含最大值、最小值、起始值和终止值的测量点，标号记为i。

创建新的数组，将重新分组后的测量点存入数组，新数组的创建方法为：

(1)计算趋势图区域横轴像素点数，根据原始数据数组判断当前测量点数是否大于像素点数；

(2)寻找具有同一X值的所有测量点，并计算并保存这些点中的最大值、最小值、起始值和终止值，将这些点保存至新的数组中，并从0开始标记该组数据索引；

(3)使用新的数组绘制曲线图，Y轴方向上将最大值最小值连线，X轴方向上将前一数组的终止点与下一数组的起始点连线。如图5所示。

4、流程说明

趋势图显示处理方法流程如图6所示。进入趋势图显示功能后，判断测量点数是否大于最大显示值10000，若大于则对曲线平移，修改起始值为：当前点数-10000，并读取新的10000个测量点；若小于则判断是否大于屏幕分辨率，小于屏幕分辨率则按原始方式显示处理，大于屏幕分辨率则使用新数组。

数据处理后根据屏幕区域创建趋势图显示坐标系，根据测量点数组进行曲线绘制，判断是否进行显示点数控制，若控制则根据控制后的待显示点数重新开始显示处理。

5、动作关系说明

软件系统将测量数据保存后，根据用户需求提供给数字显示模块和图形显示模块使用。默认状态下趋势图处于关闭状态，打开趋势图后根据测量数据的不断增加，对趋势图显示处理，处理完毕后进行动态显示；当用户进行【标记|缩放】功能开操作时，趋势图停止刷新，并根据显示点数、基准点、标记等的设置重新刷新趋势图。

给本发明带来有益效果的关键技术点

1、不固定显示点数，用户可根据当前屏幕分辨率计算趋势图横轴像素个数从而得到可充分利用屏幕分辨率的测量趋势图，灵活度高。

2、充分利用屏幕分辨率，完全不失真地显示测量曲线，准确性高。

3、横坐标重叠的曲线段只绘制一次，提高趋势图刷新效率，不失真显示的同时仍能保证较高实时性。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种基于手持式信号测量仪器的趋势图显示处理方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：进入趋势图显示功能后，判断测量点数是否大于最大显示值10000；

若：判断结果是测量点数大于最大显示值10000，则将测量曲线平移，将起始值修改为当前点数-10000，并读取新的10000个测量点；

若判断结果是测量点数小于或者等于最大显示值10000，则判断测量点数是否大于或者等于屏幕分辨率；

若：判断结果是测量点数大于或者等于屏幕分辨率，则创建新数组，对测量点数据进行处理；

若判断结果是测量点数小于屏幕分辨率，则使用原始数组进行显示处理；

步骤2：数据处理后根据屏幕区域创建趋势图显示坐标系；

步骤3：根据测量点数组进行曲线绘制；

步骤4：判断是否进行显示点数控制；

若：判断结果是进行显示点数控制，则根据控制后的待显示点数重新开始显示处理；

若判断结果是不进行显示点数控制，则进行趋势图显示；

步骤5：结束。

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