一种基于凸包算法的爆炸火球轮廓检测方法技术

本发明专利技术涉及爆炸火球轮廓检测方法，具体涉及一种基于凸包算法的爆炸火球轮廓检测方法，解决了现有爆炸火球轮廓提取方法无法获取爆炸火球目标区域完整轮廓的技术问题。本发明专利技术对爆炸火球原始图像直接或进行灰度转换后进行分割，获得爆炸火球图像的二值图像，采用形态学运算对二值图像进行去噪，通过对爆炸火球子区域边缘的提取，得到爆炸火球子区域的边界坐标集合，利用凸包算法求解爆炸火球子区域的边界坐标集合中的最小外接多边形，获得爆炸火球的完整轮廓。本发明专利技术提供的爆炸火球轮廓检测方法检测结果精确，图像的处理效率高，可以应用于视频中爆炸火球的动态分析。于视频中爆炸火球的动态分析。于视频中爆炸火球的动态分析。

【技术实现步骤摘要】
一种基于凸包算法的爆炸火球轮廓检测方法


[0001]本专利技术涉及爆炸火球轮廓检测方法，具体涉及一种基于凸包算法的爆炸火球轮廓检测方法。

技术介绍

[0002]爆炸火球的参数及其演变对于爆炸毁伤或炸药性能研究有重要意义。相关科研人员对于爆炸火球参数的测量或检测技术的研究主要包括：利用炸药性质进行爆炸火球直径模拟方面的研究、利用热红外仪进行爆炸火球特征参数测量研究、利用高速相机进行爆炸火球测量研究等。这些研究主要集中在炸药温压特性模拟及爆炸火球温度分布等方面，对于爆炸火球的轮廓、质心等特征参数的提取研究相对较少。
[0003]在基于图像处理技术提取爆炸火球特征参数的研究中，目前的基本处理流程为：首先，提取爆炸火球背景的差分图像；其次，通过阈值分割法提取二值图像；最后，利用区域生长、最邻近法等图像分割方法获取爆炸火球目标区域，进而提取炸火球目标区域边缘得到爆炸火球轮廓，通过获得的爆炸火球轮廓可以获取质心等特征参数。但，爆炸火球在生成过程中通常伴随浓厚烟尘，且可能伴随飞焰、背景干扰等因素，因此，仅通过图像分割方法难以将爆炸火球目标区域生长为一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于凸包算法的爆炸火球轮廓检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、获取包括k个子区域的爆炸火球原始图像，其中，k为大于等于1的整数，所述爆炸火球原始图像为RGB图像或者灰度图像；步骤二、若获取到的爆炸火球原始图像为RGB图像，则将爆炸火球原始图像转换为灰度图像，然后执行步骤三；若获取到的爆炸火球原始图像为灰度图像，则直接执行步骤三；步骤三、对灰度图像进行分割，得到分割后的二值图像；步骤四、对步骤三获得的二值图像进行去噪处理；步骤五、在图像坐标系中检测经步骤四去噪得到的二值图像中k个子区域的边缘，计算得到k个子区域的边界坐标；步骤六、将k个子区域的边界坐标分别记为S1＝(S
11
，S
12
，
…
，S
1n
)，S2＝(S
21
，S
22
，
…
，S
2m
)，
…
，Sk＝(S
k1
，S
k2
，
…
，S
ki
)，其中n、m、
…
、i分别为各个子区域的边界点数量，均为大于等于3的整数；合并k个子区域的边界坐标，构建爆炸火球的边界点的集合S＝(S1，S2，
…
，Sk)；步骤七、利用Graham扫描算法提取集合S中的最小外接多边形连接点，将所有连接点连接为闭合多边形，得到爆炸火球轮廓。2.根据权利要求1所述的基于凸包算法的爆炸火球轮廓检测方法，其特征在于，步骤五具体为：在图像坐标系中利用高通滤波算法检测经步骤四去噪的二值图像中k个子区域边缘，根据高通滤波卷积核ken计算得到所有k个子区域的边界坐标。3.根据权利要求2所述的基于凸包算法的爆炸火球轮廓检测方法，其特征在于，所述高通滤波卷积核ken为：4.根据权利要求3所述的基于凸包算法的爆炸火球轮廓检测方法，其特征在于，步骤四具体为：对步骤三获得的二值图像依次采用腐蚀运算和膨胀运算进行去噪处理。5.根据权利要求4所述的基于凸包算法的爆炸火球轮廓检测方法，其特征在于，步骤四中：所述腐蚀运算和膨胀运算的计算窗口大小一致；所述腐蚀运算和膨胀运算的计算窗口均选择5
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5。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：王培忠，倪维平，覃尧，程柯楠，吴俊政，魏崇阳，杨晓亮，高天磊，
申请(专利权)人：西北核技术研究所，
类型：发明
国别省市：