【摘要】 为了解决这个问题，提出了一种全向DIC方法，能够获得经历大变形的原生完整生物部件整个表面的全场信息。

在识别生物组织的空间变化特性时使用逆向方法的潜在限制在于获得所需的实验数据集[1]。

 

事实上，虽然在数值方面，模型的几何形状和材料行为的复杂性几乎没有限制，但在实验方面，在复杂3D几何形状的整个表面上收集全场位移和应变数据仍然是一个难题[2,3]。

 

为了解决这个问题，提出了一种全向DIC方法，能够获得经历大变形的原生完整生物部件整个表面的全场信息。

 

这是通过使用凹锥形镜来实现的，该凹锥形镜将传统双目StereDIC系统的视野扩大到360°×320°。

 

迭代图像变形方案。特别是，首先，使用基于特征的鲁棒算法来计算图像之间的总视差，然后，基于迭代NURBS的强度插值方案通过混合局部全局DIC方法细化相关性。

 

所开发的图像匹配方案的准确性在模拟大且不均匀的变形场的综合生成图像上进行了评估。

 

然后，用橡胶类似物测试了所提出的全向DIC方法的潜力，再现了生物材料表征中最具代表性的几何形状和负载状态。

 

最后，作为应用的说明性示例，在再现的生理负荷下对体外测试的整个猪眼进行全场DIC形状和变形测量。

 

解决了在体外再现的生理条件下，在其自然形状的软生物组织和器官的整个表面上进行全场DIC测量的挑战。

 

现有的p-DIC方法通过克服其无法执行动态测量的主要限制而得到了极大的改进。

 

这要归功于专门开发的图像处理方法，该方法成功匹配了在大立体角度获取的高度扭曲的全景图像对。

 

通过使用橡胶类似物来描述生物材料表征中涉及的最常见的样品几何形状和负载条件，说明了可能的测试方案的示例。

 

在充气状态下对整个猪眼进行的最终实验证明了使用标准双目立体相机设置对整个生物器官进行动态DIC全场形状和变形测量的可能性。

 

对软件和硬件参数对p-DIC方法计量性能影响的全面研究值得进行大量专门的模拟和真实实验，这将是未来工作的主题。

 

[1] Schreier H, Orteu JJ, Sutton MA. Image correlation for shape, motion and deformation measurements: Basic concepts, theory and applications. Springer US; 2009.

[2] Pan B, Qian K, Xie H, Asundi A. Two-dimensional digital image correlation for in-plane displacement and strain measurement: a review. Meas Sci Technol 2009;20(6):062001.

[3] Pan B. Digital image correlation for surface deformation measurement: historical developments, recent advances and future goals. Meas Sci Technol 2018;29(8):82001. 

 

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