一种明胶瞬态空腔的积分重构方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于积分重构技术领域，尤其涉及一种明胶瞬态空腔的积分重构方法及系 统。
【背景技术】
[0002] 在研究创伤弹道问题时，往往利用明胶代替机体组织进行实验，子弹等投射物在 明胶中会产生空腔效应，但因明胶属于粘弹性材料，瞬态空腔会经过数次脉动膨胀、收缩后 消失，无法事后进行研究分析。目前国内外实验一般采用立方体明胶，利用一维高速摄影技 术捕捉空腔形成变化的全过程，但这种测试方法获取的数据无法准确结算空腔容积、最大 空腔直径等关键特征量，不能采用三维高速摄影对空腔形成变化过程进行捕捉，无法对测 试数据采用积分重构技术进行三维再建，不利于事后对瞬态空腔的关键特征量进行研究分 析。
[0003] 传统的明胶空腔的积分重构技术存在无法准确计算空腔容积和最大空腔直径等 关键特征量，不能事后对瞬态空腔的关键特征量进行分析。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种明胶瞬态空腔的积分重构方法及系统，旨在解决统的 明胶空腔的积分重构技术存在无法准确计算空腔容积和最大空腔直径等关键特征量，不能 事后对瞬态空腔的关键特征量进行分析的问题。
[0005] 本发明是这样实现的，一种明胶瞬态空腔的积分重构方法，所述明胶瞬态空腔的 积分重构方法包括以下步骤：
[0006] 步骤一，将正六棱柱明胶靶标设置成由两个正六边形端面和六个长方形侧面围成 的明胶实体；
[0007] 步骤二，采用龙门状三维摄影支架，调整摄影机的固定位置和摄影角度，使得摄影 轴线与明胶靶标侧面法线重合；
[0008] 步骤三，提供三个维度的摄影方向，配合龙门摄影支架，获取三个维度的空腔形成 变化过程；
[0009] 步骤四，在平面上绘制出由六个点的位置图，任何三个点均不在同一条直线上，按 顺时针方向任意相邻的三个点均确定圆，六个点共确定六个圆，相邻两点间的弧线围城的 图形就被确定为空腔截面图形；
[0010]步骤五，利用积分重构对空腔进行三维结构再建，沿弹道方向利用做圆法对空腔 进行判读，获得空腔截面，对于截面按照判读的间隔和顺序排列好，利用同样方法实现空腔 三维结构再建。
[0011 ] 进一步，所述间隔取20-30mm，空腔的体积V由下式进行计算：
[0012]
[0013] 其中：51第1个空腔截面面积，通过软件像素灰度判读获取。
[0014] 本发明的另一目的在于提供一种所述的明胶瞬态空腔的积分重构方法的积分重 构系统，所述积分重构系统包括:龙门底座、龙门立柱、龙门横梁、摄影机固定架、槽孔、第一 摄像机、第二摄像机、第三摄像机、明胶靶标、明胶支架；
[0015] 所述龙门底座设置在龙门立柱的下侧，所述龙门立柱设置在龙门底座和龙门横梁 之间，所述龙门横梁设置在龙门立柱的上侧，所述摄影机固定架设置在龙门横梁的下侧，所 述槽孔设置在摄影机固定架的内部中端，所述第一摄像机设置在槽孔的外部，所述第二摄 像机设置在第一摄像机和第三摄像机之间，所述第三摄像机设置在第二摄像机一侧，所述 明胶靶标设置在第二摄像机的下侧，所述明胶支架设置在明胶靶标的下侧。
[0016] 进一步，所述明胶靶标采用正六棱柱明胶靶标，设置两个正六边形端面和六个长 方形侧面围成的明胶实体。
[0017] 进一步，所述摄影机固定架采用槽钢制作，与龙门横梁通过螺栓连接，摄影机固定 架上面开有槽孔。
[0018] 进一步，所述第一摄像机采用蝶形螺杆通过槽孔固定在摄影机固定架上。
[0019] 本发明提供的明胶瞬态空腔的积分重构方法及系统，采用三维高速摄影对空腔形 成变化过程进行捕捉，实现了准确计算空腔容积和最大空腔直径等关键特征量;对测试数 据采用积分重构技术进行三维再建，便于事后对瞬态空腔的关键特征量进行研究分析；明 胶瞬态空腔的积分重构的装置，设置摄影机固定架，方便了摄影机的安装和拆卸。本发明的 明胶瞬态空腔的积分重构方法准确计算了空腔容积和最大空腔直径等关键特征量，实现了 事后对瞬态空腔的关键特征量进行研究分析。
【附图说明】
[0020] 图1是本发明实施例提供的明胶瞬态空腔的积分重构方法流程图。
[0021] 图2是本发明实施例提供的明胶瞬态空腔的积分重构系统结构示意图。
[0022] 图中：1、龙门底座;2、龙门立柱;3、龙门横梁;4、摄影机固定架;5、槽孔;6、第一摄 像机;7、第二摄像机;8、第三摄像机;9、明胶靶标;10、明胶支架。
【具体实施方式】
[0023]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明 进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于 限定本发明。
[0024] 下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
[0025] 如图1所示，本发明实施例的明胶瞬态空腔的积分重构方法包括以下步骤：
[0026] S101:将正六棱柱明胶靶标设置成由两个正六边形端面和六个长方形侧面围成的 明胶实体；
[0027] S102:采用龙门状三维摄影支架，调整摄影机的固定位置和摄影角度，使得摄影轴 线与明胶靶标侧面法线重合；
[0028] S103:提供三个维度的摄影方向，配合龙门摄影支架，获取三个维度的空腔形成变 化过程；
[0029] S104:在平面上绘制出由六个点的位置图，任何三个点均不在同一条直线上，按顺 时针方向任意相邻的三个点均确定圆，六个点共确定六个圆，相邻两点间的弧线围城的图 形就被确定为空腔截面图形；
[0030] S105:利用积分重构对空腔进行三维结构再建，沿弹道方向利用做圆法对空腔进 行判读，获得空腔截面，对于截面按照判读的间隔和顺序排列好，利用同样方法实现空腔三 维结构再建。
[0031] 步骤S101是指将正六棱柱明胶靶标设计成由两个边长为a的正六边形端面和六个 长方形侧面围成的明胶实体，端面边长a的确定应根据立方体明胶靶标一维摄影获取的空 腔最大直径d确定，一般a = 1.2d，棱长b-般设计为：当a < 300mm，b = 300mm，当a>300mm，b -B 〇
[0032] 步骤S102是指为了使三台高速摄影设备能够准确的处于正六棱柱靶标的三个维 度侧面的法线上，设计专用的摄影支架，以便固定摄影设备，三维摄影支架呈龙门状，龙门 支架由龙门底座1、龙门