[发明专利]一种基于距离变换的复杂面域质心解算方法

权利要求书

1.一种基于距离变换的复杂面域质心解算方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：起终点选取：选取任意一个面域边界的两点分别作为起点和终点，起点和终点之间的连线作为候选质心平衡线；

S2：距离变换与栅格力矩值计算：以候选质心平衡线为界进行距离变换，得距离变换图；分别计算候选质心平衡线左右两侧的重力矩之和，最终得到两侧的栅格重力矩值；

S3：求取一条质心平衡线：当两侧的栅格重力矩值之差不满足精度要求时，调整终止点至重力矩较大方向的多边形边界，继续步骤S2；当满足精度要求时，该候选质心平衡线即为一条质心平衡线；

S4：求取面域质心：按照步骤S1-S3求取另一条质心平衡线，两条质心平衡线的交点即为该面域的质心。

2.根据权利要求1所述的一种基于距离变换的复杂面域质心解算方法，其特征在于：所述步骤S2中距离变换采用地图代数中的距离变换方法，将栅格距离变换为欧式距离，建立栅格距离值与欧式距离平方值的一一映射关系。

3.根据权利要求1所述的一种基于距离变换的复杂面域质心解算方法，其特征在于：所述步骤S2中重力矩为栅格重力与重力臂的乘积，栅格重力计算公式为：G＝M*g，其中：M为每个栅格的质量，可带入质量系数以适用于非匀质面；重力臂为每个栅格距起终点连线的距离。

4.根据权利要求1所述的一种基于距离变换的复杂面域质心解算方法，其特征在于：所述步骤S3中两侧的栅格重力矩值差不满足精度要求，即

abs(M₁-M₂)＞ε

其中，abs绝对值函数，M₁和M₂分别表示质心平衡线两侧的栅格重力矩值，ε为精度值。

5.根据权利要求1所述的一种基于距离变换的复杂面域质心解算方法，其特征在于：所述步骤S3具体为：当两侧的栅格重力矩值差不满足精度要求时，将按照一定步长调整终止点，方向为重力矩较大方向的多边形边界；然后重新判断两侧重力矩是否满足精度要求，若满足，则当前起终点连线即为一根质心平衡线；否则按上述步骤S1-S3继续搜索直至找到该质心平衡线的终止点为止，按同样方法求取另一条质心平衡线。

6.根据权利要求1所述的一种基于距离变换的复杂面域质心解算方法，其特征在于：所述步骤S4中采用物理学的悬垂法测物体重心的原理，两条质心平衡线的交点即为该面域的质心。