1. 研究目的与意义（文献综述）

数字图像相关法是一种基于数字摄影技术与数字图像处理技术的非接触式光学测量方法。数字图像相关法的测量精度比传统的光学测量方法要高，且提取信息简单方便；可以使用白光作为光源，对实验环境要求比较低；同时在进行实验数据处理过程中可以实现自动化处理。这些优点满足了在现代的科学研究，工业工程应用中对传统测量方法不足的补充，因而收到越来越多的研究人员关注。

本次设计的主要目的：使用matlab进行数字图像相关法的程序设计并用来计算酵母菌的位移和逃逸速度，分析计算误差。

国外研究情况：

2. 研究的基本内容与方案

利用自制的光纤光镊捕获微粒（酵母菌细胞）的实验中，捕获图像通过ccd摄取以数字图像的形式保存。在该实验中，需要对酵母菌的逃逸速度，或者逃逸前后的位移进行精确的测量，以此来计算光镊对微粒（细胞）的捕获力大小。数字图像关联技术通过截取酵母菌位移前后的数字图像，再通过这两幅图像上关联点之间的灰度匹配运算，得到酵母菌的位移。这种方法的精度可以达到亚微米甚至纳米级别。

基本内容与目标：

1.数字图像关联技术的基本原理、子像素的灰度重建、关联函数的建立；

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需背景知识（数字图像关联法原理及发展概况）。确定方案，完成开题报告；

第4－6周：完成图像变形子区整像素搜索；

第6－8周：完成变形子区灰度值重建；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] [1]peng zhou, k. e. goodson. subpixel displacement and deformationgradient measurement using digital image/speckle correlation (disc)[j]. opticalengineering, 2001,40(8): 1613-1620．

[2] [2]choi i y, kang y j, hong k m, et al. study on the improvement ofthe image analysis speed in the digital image correlation measurement systemfor the 3-point bend test[j]. journal of the optical society of korea, 2014,18(5):523-530.