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一种 抗锯齿图形叠加方法

阅读：522发布：2020-05-12

专利汇可以提供一种抗锯齿图形叠加方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提出了一种抗锯齿图形叠加方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：1）获取图形抗锯齿系数：对像素进行逐个处理，对于图像中的第i个像素，根据抗锯齿的像素混合原理，可以得到公式（1）：Si＝Fi·αi+Mi·(1‑αi)Si是抗锯齿图形颜色（已知），Fi是原图形颜色（已知），Mi是原背景颜色（已知），αi是抗锯齿混合系数（未知）；本发明一种抗锯齿图形叠加的方法，解决抗锯齿图形叠加时所产生的“边缘效应”，提高图像质量和增强视觉效果。，下面是一种抗锯齿图形叠加方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种抗锯齿图形叠加方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
1)获取图形抗锯齿系数：对像素进行逐个处理，对于图像中的第i个像素，根据抗锯齿的像素混合原理，可以得到公式(1)：
Si＝Fi·αi+Mi·(1-αi)...................................(1)
Si是抗锯齿图形颜色，所述抗锯齿图形颜色是已知的，Fi是原图形颜色，所述原图形颜色是已知的，Mi是原背景颜色，所述原背景颜色是已知的，αi是抗锯齿混合系数，所述抗锯齿混合系数是未知的；
2)根据公式(1)得出抗锯齿系数αi的计算公式：
每个像素包含红-R、绿-G、蓝-B三个颜色分量，抗锯齿系数αi等于原背景颜色和原图形颜色进行抗锯齿混合后，R、G、B三个分量中最大的一个分量max(R,G,B)的抗锯齿系数值；
3)将计算出来的抗锯齿系数αi，代入到公式(6)、(7)、(8)中，计算出原图形和新背景进行叠加并重新抗锯齿后第i个像素的R、G、B三色分量的值；
Ti(R)＝Fi(R)·αi+Ni(R)·(1-αi).......................(6)
Ti(G)＝Fi(G)·αi+Ni(G)·(1-αi).......................(7)
Ti(B)＝Fi(B)·αi+Ni(B)·(1-αi)........................(8)
Ti(R)、Ti(G)、Ti(B)分别是最终叠加后生成图像的红、绿、蓝三色分量的值，所述最终叠加后生成图像的红、绿、蓝三色分量的值是未知，Ni(R)、Ni(G)、Ni(B)分别是新背景图像的红、绿、蓝三色分量的值，所述新背景图像的红、绿、蓝三色分量的值是已知的，Fi(R)、Fi(G)、Fi(B)分别是原图形的红、绿、蓝三色分量的值，所述原图形的红、绿、蓝三色分量的值是已知的。
2.根据权利要求1所述的抗锯齿图形叠加方法，其特征在于：所述步骤2)抗锯齿系数αi的具体获得方式是：
2.1)当max(R，G，B)＝R，系数αi由公式(3)来计算，Si(R)代表抗锯齿图形的红色分量值，Fi(R)代表原图形的红色分量值，Mi(R)代表原背景的红色分量值；
2.2)当max(R，G，B)＝G，系数αi由公式(4)来计算，Si(G)代表抗锯齿图形的绿色分量值，Fi(G)代表原图形的绿色分量值，Mi(G)代表原背景的绿色分量值；
2.3)当max(R，G，B)＝B，系数αi由公式(5)来计算，Si(B)代表抗锯齿图形的蓝色分量值，Fi(B)代表原图形的蓝色分量值，Mi(B)代表原背景的蓝色分量值；

说明书全文

一种抗锯齿图形叠加方法

技术领域

[0001] 本发明属于图形图像处理领域，尤其涉及一种抗锯齿图形叠加时的边缘抗锯齿处理方法。

背景技术

[0002] 随着图形图像技术的发展，数字图像的应用越来越广泛。数字图像以像素为基本单元，由像素构成图像中的所有对象物体。由于像素是一个个非常小的矩形单元，用这些矩形单元组成物体的时候，在物体边缘会或多或少的呈现出锯齿形状，而抗锯齿就是指对图像边缘进行柔化处理，使图像边缘看起来更平滑，更接近实际的物体。抗锯齿是提高画质常用的一种方法。

[0003] 在日常应用中，经常会需要将生成的抗锯齿图形和其他图形图像相叠加。抗锯齿图形在生成的时候，图形边缘的像素颜色会转变成图形颜色和背景颜色的混合渐变色，使得两种颜色的过渡看上去更加自然。将抗锯齿图形和其他图像叠加，如果对图形边缘像素处理不当，这些边缘像素在新生成的叠加图像中就会显得非常不协调(我们称之为“边缘效应”)，大大降低了图像质量，所以必须将这些边缘像素和新的背景重新进行混合抗锯齿。传统的处理方法主要存在两方面缺点：一是处理的效果不理想；二是需要大量的计算或者额外的信息(如“深度”信息)。所以，为了更好的解决抗锯齿图形叠加的“边缘效应”问题，必须对叠加的图像进行更加快速细致的处理。

发明内容

[0004] 为了解决背景技术中所存在的技术问题，本发明提出了一种抗锯齿图形叠加的方法，解决抗锯齿图形叠加时所产生的“边缘效应”，提高图像质量和增强视觉效果。

[0005] 本发明的技术解决方案是：一种抗锯齿图形叠加方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

[0006] 1)获取图形抗锯齿系数：对像素进行逐个处理，对于图像中的第i个像素，根据抗锯齿的像素混合原理，可以得到公式(1)：

[0007] Si＝Fi·αi+Mi·(1-αi)…………………………(1)

[0008] Si是抗锯齿图形颜色(已知)，Fi是原图形颜色(已知)，Mi是原背景颜色(已知)，αi是抗锯齿混合系数(未知)；

[0009] 2)根据公式(1)得出抗锯齿系数αi的计算公式：

[0010]

[0011] 每个像素包含红(R)、绿(G)、蓝(B)三个颜色分量，抗锯齿系数αi等于R、G、B三个分量中最大的一个分量max(R,G,B)的抗锯齿系数值；

[0012] 3)将计算出来的抗锯齿系数αi，代入到公式(6)、(7)、(8)中，计算出抗锯齿图形和新背景进行叠加并重新抗锯齿后第i个像素的R、G、B三色分量的值；

[0013] Ti(R)＝Fi(R)·αi+Ni(R)·(1-αi)…………………………(6)

[0014] Ti(G)＝Fi(G)·αi+Ni(G)·(1-αi)…………………………(7)

[0015] Ti(B)＝Fi(B)·αi+Ni(B)·(1-αi)…………………………(8)

[0016] Ti(R)、Ti(G)、Ti(B)分别是最终叠加后生成图像的红、绿、蓝三色分量的值(未知)，Ni(R)、Ni(G)、Ni(B)分别是新背景图像的红、绿、蓝三色分量的值(已知)。

[0017] 上述步骤2)抗锯齿系数αi的具体获得方式是：

[0018] 2.1)当max(R,G,B)＝R，系数αi由公式(3)来计算，Si(R)代表抗锯齿图形的红色分量值，Fi(R)代表原图形的红色分量值，Mi(R)代表原背景的红色分量值；

[0019]

[0020] 2.2)当max(R,G,B)＝G，系数αi由公式(4)来计算，Si(G)代表抗锯齿图形的绿色分量值，Fi(G)代表原图形的绿色分量值，Mi(G)代表原背景的绿色分量值；

[0021]

[0022] 2.3)当max(R,G,B)＝B，系数αi由公式(5)来计算，Si(B)代表抗锯齿图形的蓝色分量值，Fi(B)代表原图形的蓝色分量值，Mi(B)代表原背景的蓝色分量值。

[0023]

[0024] 本发明从根本上解决了抗锯齿图形叠加所带来的“边缘效应”，改善了图像质量，增强了视觉效果。已应用于某型直升机显示控制板卡，用于综合显示系统中显卡绘制的图形和其他视频数据的叠加，使用效果良好。附图说明

[0025] 图1是本发明的方法流程图；

具体实施方式

[0026] 参见图1，本发明针对抗锯齿图形叠加时所产生的“边缘效应”，提出了一种抗锯齿图形叠加方法。由于抗锯齿处理和叠加处理在本质上都是对像素颜色的混合处理，因此，本方法的核心思想就是将抗锯齿原理应用到叠加处理中，抗锯齿处理看作是图形和原背景的混合叠加，将抗锯齿混合系数应用于图形和新背景的混合叠加处理。对于图形中的每一个像素，计算在原图形在进行抗锯齿处理时的颜色混合系数，然后在叠加处理时，利用此系数重新进行抗锯齿，分为以下两步来进行：

[0027] 1)图形抗锯齿系数推导：对像素进行逐个处理，对于图像中的第i个像素，根据抗锯齿的像素混合原理，可以得到公式(1)：

[0028] Si＝Fi·αi+Mi·(1-αi)…………………………(1)

[0029] Si是抗锯齿图形颜色(已知)，Fi是原图形颜色(已知)，Mi是原背景颜色(已知)，αi是抗锯齿混合系数(未知)。

[0030] 根据公式(1)，可以推导出抗锯齿系数αi的计算公式：

[0031]

[0032] 每个像素包含红(R)、绿(G)、蓝(B)三个颜色分量，为了避免三色增减比例不统一而导致像素点颜色的主色调发生变化，因此，本算法把三色都按照同样的比例进行处理。抗锯齿系数αi等于R、G、B三个分量中最大的一个分量max(R,G,B)的抗锯齿系数值。

[0033] 当max(R，G，B)＝R，系数αi由公式(3)来计算，Si(R)代表抗锯齿图形的红色分量值，Fi(R)代表原图形的红色分量值，Mi(R)代表原背景的红色分量值。

[0034]

[0035] 当max(R，G，B)＝G，系数αi由公式(4)来计算，Si(G)代表抗锯齿图形的绿色分量值，Fi(G)代表原图形的绿色分量值，Mi(G)代表原背景的绿色分量值。

[0036]

[0037] 当max(R，G，B)＝B，系数αi由公式(5)来计算，Si(B)代表抗锯齿图形的蓝色分量值，Fi(B)代表原图形的蓝色分量值，Mi(B)代表原背景的蓝色分量值。

[0038]

[0039] 2)与新背景叠加并重新抗锯齿

[0040] 将上一步计算出来的抗锯齿系数αi，代入到公式(6)、(7)、(8)中，可以计算出原图形和新背景进行叠加并重新抗锯齿后第i个像素的R、G、B三色分量的值。

[0041] Ti(R)＝Fi(R)·αi+Ni(R)·(1-αi)…………………………(6)

[0042] Ti(G)＝Fi(G)·αi+Ni(G)·(1-αi)…………………………(7)

[0043] Ti(B)＝Fi(B)·αi+Ni(B)·(1-αi)…………………………(8)

[0044] Ti(R)、Ti(G)、Ti(B)分别是最终叠加后生成图像的红、绿、蓝三色分量的值(未知)，Ni(R)、Ni(G)、Ni(B)分别是新背景图像的红、绿、蓝三色分量的值(已知)。

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