[发明专利]一种蝇蛆泊松比的测试方法

摘要

本发明公开了一种蝇蛆泊松比的测试方法，设定测试环境条件为温度是20～30℃，湿度为50％～60％，通过CCD相机拍摄记录成熟活体蝇蛆变形前后的散斑图像，经过A/D转换得到两个不同的数字散斑的灰度场，并且对两个数字散斑的灰度场作一定的相关运算，同时找出其相关系数极值点和相对应的位移信息和应变信息，并且通过数字图像采集系统对数字图像进行分析处理，利用相关技术测算出活体蝇蛆表面上的任意一点的位移，从而计算出活体蝇蛆的水平位移和垂直位移的数值大小，最终得到活体蝇蛆的泊松比数值；本发明可以弥补传统泊松比测试方法在测试类似活体蝇蛆这种容易变形的软体昆虫对象上技术的不足之处，在农业方面以及生物学研究方面都具有十分重要的现实意义。

主权项

一种蝇蛆泊松比的测试方法，包括通过顺次连接的初始加载系统、数字图像采集系统和数字图像分析系统；其特征在于，包括以下几个步骤：步骤A)试验条件设定：测试环境温度设定为20～30℃，湿度为50％～60％；实验设备：材料试验样机SANS、CCD相机、A/D转换器、照明系统、Flycapture软件、计算机、Vic‑2D软件、上压板和下压板；步骤B)将步骤A涉及到的试验设备按照顺序进行连接具体为：材料试验样机SANS与输入电源相连接，调节CCD相机的高度，使得CCD相机的拍摄中心与材料试验样机SANS上压板和下压板的中心平齐，CCD相机的输出端连接A/D转换器一端，将A/D转换器的另一端与装有Vic‑2D和Flycapture软件的计算机连接；步骤C)将活体蝇蛆安放在材料试验机SANS的下压板上，开启材料试验样机SANS测定活体蝇蛆的原始尺寸，假设蝇蛆的身长方向为水平方向，则活体蝇蛆的水平尺寸DS，活体蝇蛆的垂直尺寸DH；CCD相机拍摄中心与活体蝇蛆水平，并利用CCD相机对活体蝇蛆变形前的色斑进行生成，得到变形前的拍摄图片；然后，启动材料试验机SANS，使得上压板与活体蝇蛆均匀接触过程中，在计算机中得到活体蝇蛆的单轴抗压强度‑位移关系，从而找到弹性变形阶段；同时，在上压板与活体蝇蛆均匀接触的过程中，打开照明系统的光源，调整光源照射角度方向，启动Flycapture软件，再次利用CCD相机对活体蝇蛆变形后的色斑进行生成，得到变形后的拍摄图片；步骤D)根据步骤C中得到弹性变形阶段，从而对步骤C中变形后的拍摄图片进行选择，得到弹性变形阶段的图片，将上述弹性变形阶段的图片经过A/D转化得到灰度场，对该灰度场进行图像处理相关性计算，得到灰度场的相关系数极值点和相对应的位移信息和应变信息；将上述信息导入Vic‑2D软件进行相关分析，从而得到：初始弹性阶段状态下活体蝇蛆左侧的水平位移Sl0和右侧的水平位移Sr0分别为：Sl0=1nΣi=1nSli0Sr0=1nΣi=1nSri0,---(1)]]>其中，公式中的n是测线上测试点的数目，Sli0和Sri0是测线上测点的左侧水平位移与右侧水平位移；活体蝇蛆在初始弹性阶段状态下的水平位移：S0＝Sr0‑Sl0，    (2)其中，Sr0为右侧的水平位移，Sl0为左侧的水平位移；活体蝇蛆的水平最大位移为Slmax，右侧水平最大位移为Srmax的公式为：Slmax=1nΣi=1nSlimaxSrmax=1nΣi=1nSrimax,---(3)]]>其中，Slimax和Srimax为初始弹性阶段结束时测线上测点的左侧最大水平位移和右侧最大水平位移；在弹性阶段结束状态时，活体蝇蛆的最大水平位移Smax公式为：Smax＝Srmax‑Slmax，    (4)弹性阶段垂直位移的计算公式为：H0=1nΣi=1nHi0Hmax=1nΣi=1nHimax,---(5)]]>H0‑初始弹性阶段状态下活体蝇蛆的垂直位移，Hmax‑弹性阶段结束状态下垂直位移；从而得到：活体蝇蛆在弹性阶段状态下的水平位移S、活体蝇蛆在弹性阶段的垂直方向的位移H即S＝Smax‑S0；H＝Hmax‑H0，综上，由泊松比的定义可以得到活体蝇蛆的泊松比公式的变形公式为μ=|ϵSϵH|=|S/DSH/DH|=|SDHHDS|---(6).]]>