一種靶板穿孔面積的計(jì)算方法
【專利摘要】發(fā)明了一種通過靶板的數(shù)字圖像計(jì)算穿孔面積的方法。通過為靶板著色，或者為穿孔選擇背景顏色，使圖像中靶板穿孔部分和未穿孔部分的顏色灰度值h1和h2具有明顯的區(qū)別。拍攝靶板的圖像，選擇灰度閾值h＝(h1+h2)/2，并以是否超過此灰度閾值為條件判定靶板穿孔部分和未穿孔部分。計(jì)算靶板穿孔部分和整個靶板的像素總數(shù)N和M，則靶板穿孔面積為，其中S為靶板面積。
【專利說明】一種靶板穿孔面積的計(jì)算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種靶板穿孔面積的計(jì)算方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在研究碎片云對靶板的撞擊特性時(shí)，需要計(jì)算碎片云撞擊下在靶板形成穿孔的面積，但由于穿孔的邊緣往往是極不規(guī)則的，使穿孔面積的計(jì)算變得十分困難。此類研究中穿孔面積是撞擊特性的一個重要的指標(biāo)，如果穿孔面積的計(jì)算不準(zhǔn)確，將嚴(yán)重影響對撞擊特性的評價(jià)，因此精確地計(jì)算穿孔面積對準(zhǔn)確評價(jià)碎片云對靶板的撞擊特性具有十分重要的意義。
[0003]其實(shí)，不規(guī)則形狀的面積計(jì)算具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。例如在醫(yī)學(xué)檢查中用于計(jì)算受傷皮膚的面積，計(jì)算鼓膜穿孔的面積等。后者根據(jù)數(shù)字耳鏡檢測的數(shù)據(jù)，為臨床修補(bǔ)鼓膜穿孔提供及時(shí)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，從而減少誤診。但鼓膜穿孔的形狀以類圓形、不規(guī)則形、三角形、梭形和裂隙形為多見，計(jì)算難度遠(yuǎn)低于碎片云撞擊靶板形成穿孔的面積計(jì)算，因此一種能夠精確計(jì)算碎片云在靶板上穿孔面積的方法，不僅可以用于碎片云對靶板的撞擊特性的研究，也可以用于其它眾多的領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明了一種通過靶板的數(shù)字圖像計(jì)算穿孔面積的方法。通過為靶板著色，或者為穿孔選擇背景顏色，使圖像中靶板穿孔部分和未穿孔部分的顏色灰度值h和h2具有明顯的區(qū)別。拍攝靶板的圖像，選擇灰度閾值h= (hi+tg/2，并以是否超過此灰度閾值為條件判定靶板穿孔部分和未穿孔部分。計(jì)算靶板穿孔部分和整個靶板的像素總數(shù)N和M，則靶板穿
孔面積為其中S為靶板面積。
M
【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]圖1是靶板及其穿孔的示意。
[0006]標(biāo)號說明:1靶板，2穿孔。
【具體實(shí)施方式】
[0007]靶板(I)穿孔面積的計(jì)算通過圖象處理的方法實(shí)現(xiàn)。為保證圖像中靶板穿孔部分和未穿孔部分顏色灰度值具有明顯的區(qū)別，首先需要為靶板(I)著色，或者選擇背景顏色。背景顏色確定之后穿孔(2)部分的顏色與背景顏色一致，而與靶板(I)未穿孔部分顏色具有明顯的區(qū)別。
[0008]拍攝靶板(I)的圖像。
[0009]靶板(I)圖像中，外緣部分為背景，其顏色灰度值與穿孔(2)部分一致，與靶板(I)未穿孔部分的灰度值有明顯的區(qū)別。以S表示靶板(I)的面積和匕分別表示圖像中穿孔(2)部分和未穿孔部分顏色的灰度值。由于圖像拍攝過程中產(chǎn)生灰度值漂移，處于穿孔(2)邊緣附近的像素其灰度值既不是Ii1，也不是h2，為分割這些像素，定義灰度閾值
[0010]h = OiAh2) /2
[0011]1.靶板(I)像素個數(shù)M的計(jì)算
[0012]由于圖像的外緣是背景，背景內(nèi)部是靶板(1)，靶板⑴的內(nèi)部是穿孔，而穿孔與背景的顏色相同，因此對于圖像中每一行像素，計(jì)算靶板(I)部分的像素只需確定背景過渡到靶板(I)的像素的列號和靶板(I)過渡到背景的像素的列號，二者之差即為該行中靶板(I)所占像素個數(shù)；假定靶板(I)圖像像素的行列數(shù)分別為η和m，以i，j表示像素的當(dāng)前行號和列號，hu表示相應(yīng)像素的灰度值，“/οι ’’表示i的值加I作為i的新值。若匕<h2，計(jì)算程序如下:
[0013]I) i = O, M = O ；
[0014]2) i<=i + \, / = 0 ;
[0015]3)j = O ；
[0016]4) y <= y +1，若 hij > h 且 I = O,則 B = j, I = I ;
[0017]若hj> h 且 Iiij ≤ h,則 E = j ；
[0018]若j <m返回 4)，否則+
[0019]5)若i < η返回2)，否則輸出M ;
[0020]若匕>h2，只需要在上述程序中將比較、_和1!的不等式反向即可。
[0021]2.穿孔(2)像素個數(shù)N的計(jì)算
[0022]假定穿孔⑵在像素(u,v), (u,w), (p, V), (p, w)所圍的矩形之內(nèi)，若Ii1 < h2,計(jì)算程序如下:
[0023]I) i = u-l，N = 0.[0024]2) /<=/ + 1.[0025]3) j = v-1
[0026]4) _/_<=/ +1，若 Iiij ( h,則#<=# + 1 ；
[0027]若j <w返回 4);
[0028]5)若 i < P 返回 2)；
[0029]6)輸出 N ;
[0030]若匕>h2，只需要在上述程序中將比較、_和1!的不等式反向即可。
[0031]3.靶板穿孔⑵面積的計(jì)算
[0032]靶板穿孔⑵面積與靶板⑴面積的比應(yīng)等于各自像素個數(shù)之比，因此靶板穿孔
(2)面積為。
【權(quán)利要求】
1.一種靶板穿孔(2)面積的計(jì)算方法，其特征在于:通過為靶板(I)著色，或者為靶板(I)選擇背景顏色，使拍攝的圖像中靶板穿孔(2)部分和未穿孔部分的顏色灰度值hi和匕具有明顯的區(qū)別；拍攝靶板⑴的圖像，選擇灰度閾值h = (hi+tg/2，并以是否超過此灰度閾值為條件判定靶板穿孔(2)部分和未穿孔部分；計(jì)算靶板穿孔(2)部分和整個靶板(I)的像素總數(shù)N和M，則靶板穿孔(2)面積為其中S為靶板(I)面積。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種靶板穿孔⑵面積的計(jì)算方法，其特征在于:假定靶板(1)含背景的圖像像素的行列數(shù)分別為η和m，以i，j表示像素的當(dāng)前行號和列號，hu表示相應(yīng)像素的灰度值，“ i^i + l ”表示i的值加I作為i的新值，I表示同一行中是否已有灰度值超過灰度閾值的像素，B和E分別表示同一行中灰度值與灰度閾值的大小關(guān)系首次和末次改變的像素的列號，若Ii1 < h2，靶板(I)像素個數(shù)M的計(jì)算程序?yàn)?
1)i =0,M = 0；
2)j <= J1 +1, 1 = 0\
3)j = O ；
4)_/ <= ) +1，若 Iiij > h 且 I = O,則 B = j, I = I ； 若 > h 且 h^.( h,則 E = j ； 若 j < m 返回 4),否則 Μ<=Μ +.Ε-β; 5)若i< η返回2)，否則輸出M ; 若Ii1 > h2，只需要在上述程序中將比較hu和h的不等式反向即可。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種靶板穿孔(2)面積的計(jì)算方法，其特征在于:假定穿孔(2)在像素(U，V)，(u，w)，(p，V)，(p,w)所圍的矩形之內(nèi)，若Ii1<h2，穿孔⑵像素個數(shù)N的計(jì)算程序?yàn)?
1)i = u-1, N = 0；
2)/<=/ +1 ；
3)j = v-1 ； 4)+ 若 Iiij ^ h,則iV <= N + 1; 若j < w返回4)； 5)若i< P返回2)； 6)輸出N； 若Ii1 > h2，只需要在上述程序中將比較hu和h的不等式反向即可。
【文檔編號】G06T7/60GK103839284SQ201410105345
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月14日
【發(fā)明者】安凱, 王曉英, 安培亮, 安宏亮 申請人:安凱