[发明专利]一种靶板穿孔面积的计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种靶板穿孔面积的计算方法。

背景技术

在研究碎片云对靶板的撞击特性时，需要计算碎片云撞击下在靶板形成穿孔的面积，但由于穿孔的边缘往往是极不规则的，使穿孔面积的计算变得十分困难。此类研究中穿孔面积是撞击特性的一个重要的指标，如果穿孔面积的计算不准确，将严重影响对撞击特性的评价，因此精确地计算穿孔面积对准确评价碎片云对靶板的撞击特性具有十分重要的意义。

其实，不规则形状的面积计算具有广泛的应用领域。例如在医学检查中用于计算受伤皮肤的面积，计算鼓膜穿孔的面积等。后者根据数字耳镜检测的数据，为临床修补鼓膜穿孔提供及时准确的数据，从而减少误诊。但鼓膜穿孔的形状以类圆形、不规则形、三角形、梭形和裂隙形为多见，计算难度远低于碎片云撞击靶板形成穿孔的面积计算，因此一种能够精确计算碎片云在靶板上穿孔面积的方法，不仅可以用于碎片云对靶板的撞击特性的研究，也可以用于其它众多的领域。

发明内容

发明了一种通过靶板的数字图像计算穿孔面积的方法。通过为靶板着色，或者为穿孔选择背景颜色，使图像中靶板穿孔部分和未穿孔部分的颜色灰度值h₁和h₂具有明显的区别。拍摄靶板的图像，选择灰度阈值h＝(h₁+h₂)/2，并以是否超过此灰度阈值为条件判定靶板穿孔部分和未穿孔部分。计算靶板穿孔部分和整个靶板的像素总数N和M，则靶板穿孔面积为，其中S为靶板面积。

附图说明

图1是靶板及其穿孔的示意。

标号说明：1靶板，2穿孔。

具体实施方式

靶板(1)穿孔面积的计算通过图象处理的方法实现。为保证图像中靶板穿孔部分和未穿孔部分颜色灰度值具有明显的区别，首先需要为靶板(1)着色，或者选择背景颜色。背景颜色确定之后穿孔(2)部分的颜色与背景颜色一致，而与靶板(1)未穿孔部分颜色具有明显的区别。

拍摄靶板(1)的图像。

靶板(1)图像中，外缘部分为背景，其颜色灰度值与穿孔(2)部分一致，与靶板(1)未穿孔部分的灰度值有明显的区别。以S表示靶板(1)的面积，h₁和h₂分别表示图像中穿孔(2)部分和未穿孔部分颜色的灰度值。由于图像拍摄过程中产生灰度值漂移，处于穿孔(2)边缘附近的像素其灰度值既不是h₁，也不是h₂，为分割这些像素，定义灰度阈值

h＝(h₁+h₂)/2

1.靶板(1)像素个数M的计算

由于图像的外缘是背景，背景内部是靶板(1)，靶板(1)的内部是穿孔，而穿孔与背景的颜色相同，因此对于图像中每一行像素，计算靶板(1)部分的像素只需确定背景过渡到靶板(1)的像素的列号和靶板(1)过渡到背景的像素的列号，二者之差即为该行中靶板(1)所占像素个数；假定靶板(1)图像像素的行列数分别为n和m，以i，j表示像素的当前行号和列号，h_ij表示相应像素的灰度值，表示i的值加1作为i的新值。若h₁＜h₂，计算程序如下：

1)i＝0，M＝0；

2)i⇐i+1,I=0;]]>

3)j＝0；

4)若h_ij＞h且I＝0，则B＝j，I＝1；

若h_i(j-1)＞h且h_ij≤h，则E＝j；

若j＜m返回4)，否则

5)若i＜n返回2)，否则输出M；

若h₁＞h₂，只需要在上述程序中将比较h_ij和h的不等式反向即可。

2.穿孔(2)像素个数N的计算

假定穿孔(2)在像素(u，v)，(u，w)，(p，v)，(p，w)所围的矩形之内，若h₁＜h₂，计算程序如下：

1)i＝u-1，N＝0.