[發明專利]一種軟骨魚盾鱗溝槽截面輪廓曲線的建模方法

無效

• 申請號: 201210025713.4
• 申請日: 2012-02-07
• 公開（公告）號: CN102589468A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 韓鑫;王娟;王小翠;林玉飛;劉家瑞
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24;G06T17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種軟骨魚盾鱗溝槽截面輪廓曲線的建模方法，其特征在于包括有下列步驟：

第一步：生物表皮取樣及預處理

（A）將購入的原軟骨魚表皮裁取一定面積經去離子水清洗3～6次，然后將洗凈的原軟骨魚表皮在2.5%戊二醛溶液中化學固定6～8h，化學固定溫度0～4℃，制得固定表皮樣本；

（B）將經（A）步驟制得的固定表皮樣本采用去離子水清洗3～6次，然后將洗凈的固定表皮樣本依次放入濃度50%乙醇溶液中脫水20～30min、濃度75%乙醇溶液中脫水20～30min、濃度95%乙醇溶液中脫水20～30min、濃度100%乙醇溶液中脫水20～30min，制得脫水表皮樣本；

（C）將經（B）步驟制得的脫水表皮樣本在50～70℃條件下烘8～12h，制得含水率5～10%的干燥表皮樣本；

第二步：生物樣本表面輪廓掃描與成像

（A）將第一步制得的軟骨魚干燥表皮樣本放在生物顯微鏡下觀察，并利用記號筆在軟骨魚干燥表皮樣本上標示出盾鱗的溝槽方向；

（B）將經（A）步驟標記后的軟骨魚表皮樣本用雙面膠固定在觸針式表面輪廓儀的工作臺上，保持輪廓儀掃描觸針的往復運動方向與軟骨魚盾鱗的溝槽方向相垂直；

（C）設置輪廓儀順溝槽方向和垂直溝槽方向的掃描長度分別為200μm～800μm，設置輪廓儀順溝槽方向的掃描點數為200～400、垂直溝槽方向的掃描點數為600～1000，掃描完畢后變換掃描區域重復掃描3～5次；

（D）從經（C）步驟掃描后自動生成的掃描圖像中選擇清晰無噪點的圖像，獲得軟骨魚表皮樣本的表面輪廓圖像；

第三步：三維盾鱗溝槽生物原型模型提取

（A）在第二步制得的軟骨魚表皮樣本表面輪廓圖像中選取出單個完整盾鱗，并在該盾鱗上劃定矩形區域以涵蓋軟骨魚盾鱗溝槽的主體結構；

（B）利用輪廓儀隨機自帶的圖像處理軟件對經（A）步驟劃定的矩形區域進行垂直截取，截取出軟骨魚盾鱗溝槽的三維立體圖像；

第四步：二維盾鱗溝槽截面輪廓曲線提取

將第三步制得的軟骨魚盾鱗溝槽三維立體圖像借助輪廓儀隨機自帶的圖像進行截面顯示處理，得到二維軟骨魚盾鱗溝槽截面輪廓曲線；

第五步：盾鱗溝槽截面輪廓曲線模型建立

（A）將第四步制得的二維軟骨魚盾鱗溝槽截面輪廓曲線進行分段化處理，即將關于中心脊對稱的兩個溝槽中的一個分為兩段，其中一段從溝槽谷底到中心脊峰頂，另一段從溝槽谷底到副脊峰頂；

（B）在經（A）步驟劃分的其中一段截面曲線上等間距選取一定數量的采樣點，分別記錄各采樣點的坐標位置，并對所述采樣點進行3～5階多項式擬合，便得到軟骨魚盾鱗溝槽該段截面曲線的數學模型；?

（C）在經（A）步驟劃分的另一段截面曲線上等間距選取一定數量的采樣點，分別記錄各采樣點的坐標位置，并對所述采樣點進行3～5階多項式擬合，便得到軟骨魚盾鱗溝槽該段截面曲線的數學模型。

2.根據權利要求1所述的軟骨魚盾鱗溝槽截面輪廓曲線的建模方法，其特征在于：第一步中的原軟骨魚表皮是短尾真鯊魚皮、闊口真鯊魚皮或者黑印真鯊魚皮。

3.根據權利要求1所述的軟骨魚盾鱗溝槽截面輪廓曲線的建模方法，其特征在于：第二步中借助高精度觸針式表面輪廓儀以獲取軟骨魚表皮樣本的表面輪廓圖像。

4.根據權利要求1所述的軟骨魚盾鱗溝槽截面輪廓曲線的建模方法，其特征在于：第三步中所劃定的矩形區域包含軟骨魚盾鱗鱗棘上的中心脊和兩側副脊，且矩形區域的一條長邊要垂直于盾鱗溝槽方向。

5.根據權利要求1所述的軟骨魚盾鱗溝槽截面輪廓曲線的建模方法，其特征在于：第五步中對二維軟骨魚盾鱗溝槽截面輪廓曲線進行分段化處理，其中一段從溝槽谷底到中心脊峰頂，另一段從溝槽谷底到副脊峰頂。

6.根據權利要求1所述的軟骨魚盾鱗溝槽截面輪廓曲線的建模方法，其特征在于：第五步中在分段化處理后的每一段截面曲線上分別等間距選取一定數量的采樣點，并對所述采樣點進行3～5階多項式擬合，以得到軟骨魚盾鱗溝槽該段截面曲線的數學模型。