在现代战争中，枪弹作为最基本的致伤武器，其致伤效应和致伤机制一直是研究的热点。创伤弹道学作为专门研究这类效应和机制的分支学科，对弹创空腔形态、容积等方面的研究就显得至关重要。弹创空腔的形态分析可以为空腔沿子弹飞行方向的剖面提供重要信息，而空腔投影的边缘轮廓提取则是创伤弹道三维重构的关键难题之一。
传统边缘提取方法主要采用求导法来检测图像边缘轮廓，但这种方法存在提取到的空腔轮廓不完整且不封闭的缺点，给三维重构造成较大障碍。为了克服这一难题，文中采用了水平集算法。水平集算法是一种用于图像分割的几何方法，通过演化一个初始闭合曲线以达到对图像中感兴趣对象边缘的定位，具有较好的边缘提取效果。该算法在图像边缘提取中能够产生清晰准确的边缘轮廓，而且得到的图像边缘轮廓是封闭的。
为了获得创伤弹道的三维重构模型，研究者们通常以明胶作为标靶来模拟人体组织被子弹击中时形成的创伤。明胶被子弹挤压、翻滚和旋转的动能使明胶膨胀形成空腔，空腔膨胀到最大时具有弧形表面。由于创伤弹道学简化空腔沿子弹飞行方向的剖面是椭圆，因此，椭圆的长短轴分别平行于正交投影轴（Y轴或Z轴），在只有两个方向投影的情况下，可以近似重建空腔的三维图像。
为了快速获得准确的弹创空腔三维模型，首先需要对用X射线以正交方式同步拍摄的两张瞬时创伤空腔图像进行预处理，包括格式转换、对比度调整和除噪等步骤。对比度调整主要是使用最大熵原理来突出图像的边缘特征，而噪声消除则采用小波除噪和中值滤波。这些预处理步骤能显著改善图像质量，为后续的边缘轮廓提取和三维重构打下良好的基础。
在完成图像预处理后，使用水平集算法提取正交图像的边缘轮廓，再结合椭圆近似方法对创伤空腔剖面形状进行建模。利用Matlab强大的数据可视化功能，结合处理过的图像数据，实现创伤弹道的三维重构。Matlab的可视化功能非常适合于处理这类复杂的数据，可以将抽象的数据转换成直观的图形，这对于医学研究、弹药设计和战伤救治等领域都具有重要价值。
该研究方法建立的弹创空腔三维模型直观且有效，为弹药设计提供了理论依据，同时也为战伤救治提供了模拟和分析的依据。Matlab在这一过程中的应用涵盖了图像处理、数据分析、模型构建及三维可视化等多个方面，显示出它在工程技术和科学计算领域的重要性。
研究者们通过Matlab的环境和工具箱，可以轻松地将理论研究转换为实用的技术方案，这种技术的普及和应用对于提高创伤弹道学研究的效率和质量有着非常积极的作用。随着Matlab等计算工具的不断进步，未来在创伤弹道学领域还会有更多的创新和突破。
