面向工程仿生的介观尺度动物肢体量化分析方法

• 作者: STEPHEN Carr 佟金 张智泓 李莹 王蒙 赖庆辉 高旭航
• 来源期刊: 江苏大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 臭蜣螂 仿生几何结构 逆向工程 边缘检测 图像处理
• 年，卷（期）: 2018,（1）
• 页码范围: 49-56
• 页数: 8页
• 分类号: TB17
• 字数: 6374字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1671-7775.2018.01.009

摘要

为了量化分析介观尺度(0.1~1.0 mm)动物肢体的几何结构特征,使用计算机视觉技术代替人的视觉鉴别过程,本研究将具有介观尺度几何特征的典型臭蜣螂(Copris ochus Motschulsky)前足胫节端齿选为研究对象,提出了一种量化分析方法.该方法使用数码体视显微镜获取数字图像,使用软件Matlab作为程序的设计平台,设计程序排除数字图像中的干扰和噪声,并从图像中识别、检测,提取出臭蜣螂前足胫节端齿的外缘轮廓二维点云,以量化分析动物肢体的几何特征,最后验证该方法的准确性和可重复性.对于669×727像素的体视显微镜数字图像,对端齿外缘轮廓进行提取后,可获得约1500外缘轮廓点,而且在灰度直方图示出的范围内选择不同的阈值没有明显改变曲线拟合的结果,证实了相对于传统方法,数字图像处理和计算机视觉分析方法能够准确有效地反映臭蜣螂的前足胫节端齿的外缘轮廓几何特征.