面向工程仿生的介观尺度动物肢体量化分析方法

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1 500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.

建筑结构的数字化方向

数字化的飞速发展为建筑形式带来了更为丰富的可能性,同时也带来了新的挑战,挑战之一便是许多造型绮丽的数字建筑方案由于缺乏合理的结构系统从而难以施工。因此我们的研究是通过分析数字化平台的特质,根据这些特质找到适合应用于此平台的建筑结构系统,从而将建筑结构本身的几何性质作为设计元素引入数字建筑设计,使这些建筑方案在拥有合理结构的同时也可以形成新奇的建筑造型。本文中列出了我们的现阶段的成果:仿生结构,几何形体重复排列以及外结构的数字化应用。