文 献 综 述
- 引言
社会的持续发展和进步，人们对信息的获取能力也在进一步提高，在还没有计算机处理技术的时候，人们对信息的获取渠道主要是通过自己的感官来进行获取，用感官获得信息并且把这些信息输送到大脑中进行一定的整理，而计算机图像处理技术的产生和发展，极大的提高了人们对信息进行处理的成效，为人们对信息所进行的处理提供了极大的便利。计算机图像处理技术在工业领域也有着极为广泛的应用，在工业上使用计算机处理技术能够使生产的成本进一步降低，进而节约人力，使产品的质量以及标准得到强化，最大程度的增加生产效益。
在国防与军工行业，对炮弹击穿靶板时留下的穿孔面积的有效分析，可以用来衡量武器装备的性能高低，从而促使相关研究人员改进我国武器装备的性能指标。因此，基于图像的靶板穿孔面积分析算法研究具有深刻的现实意义。
2. 研究背景及研究现状
2.1研究背景
人，通过视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉这五种感觉来认识世界，从外界获取信息，而在人的五感中视觉获取信息占比达到了80%。随着人类社会的发展和科技的进步，人类早已不满足于用肉眼记录和分析世界，模拟图像采集技术应运而生，而自从上个世纪50年代数码图像采集及处理技术的出现，人类的“视觉”再一次得到了极大的延伸和强化。图像采集是将图像数字化的过程，而图像处理包括图像滤波、图像锐化、图像增强、图像分割等等,不同的需求需要不同的分类和算法。数字图像采集及处理的技术很快就被投入科学研究中，在飞快完善自身的同时也逐渐应用在工业生产中。在信息化时代，数字图像采集和处理技术被广泛应用于军队、地理、电工电子、医疗、人脸识别等生产生活的方方面面。
2.2研究现状
在研究靶板由炮弹轰击产生的穿孔特征时，由于受到炮弹碎片的撞击影响，形成的穿孔往往是不规则的形状，这就造成了对穿孔面积的计算十分复杂[1-2]。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[3]。因此，传统的面积测量技术已经不能解决复杂形体面积的测量与识别问题。
随着机器视觉与图像处理技术的发展，人们开始考虑利用光电成像系统采集被控目标的图像，而后经计算机或专用的图像处理模块进行数字化处理，根据图像的像素分布、亮度和颜色等信息，来进行尺寸、形状、颜色等的判别[3]。机器视觉可以代替人眼对目标进行识别、跟踪测量和检验以及机器人导航等方面的工作，但是对于不同用户的非专业性、模糊性需求 ,硬件的选择以及软件的复杂性等多种因素的困扰, 如何组建一个成功的机器视觉系统显得尤为重要[4]。
为解决靶板穿孔面积的测量与分析问题，可以通过机器视觉与图像处理技术来实现。如今，不规则形状的面积计算问题虽然已有相关研究，但仍存在缺陷。在文献[5]中，为解决不规则形状物体面积的快速测量问题,设计实现了一套基于数字图像处理技术的面积测量系统，可以实现对不规则形体面积的有效测量,但其缺点在于硬件要求上需要专门测量设备，而且一旦硬件确定，精度确定，灵活性较差，不能有效满足参差不齐，大小不一的穿孔的实际测量需要。在文献[6]中，给出了一种利用普通照相机拍摄的图像，通过图像处理方法计算不规则形状面积的方法。该方法不需要专门的设备，可以根据测量精度的要求选择适当分辨率的照相机才实现不规则形体面积的测量。在文献[7]中，采用Freeman链码矢量方法，能够根据目标轮廓的边界准确计算目标的面积。但[6] [7]中的方法只能测量面积，而不能分辨出形体形状以及穿孔数量及分布情况。
