تم تصميم النظام والبروتوكول لتحليل النظام الطبيعي للذباب عن طريق رسم الخرائط مع الحد الأدنى من التدخل البشري. باستخدام النظام والبروتوكول ، يمكننا أن نعرف بدقة كيف يتم تنظيم المساحة المرئية لحجم الذبابة. مزايا النظام هي قابلية التكرار وسرعة رسم الخرائط.
تعد دراسة العيون المركبة جزءا مهما من أبحاث الرؤية الحيوانية وقد ألهمت العديد من الابتكارات التقنية التي أنتجت عيونا اصطناعية. لقد وضعنا مثالا على كيفية بناء واختبار جهاز تلقائي لمسح العيون المركبة. تحتاج تفاصيل تطوير الخوارزميات التي تجمع الأجزاء معا إلى اهتمام خاص.
ابدأ بجمع ذبابة من السكان الذين تربوا في المختبر. قم بإعداد أنبوب تقييد عن طريق قطع ستة ملليمترات من الجزء العلوي بحيث يكون للأنبوب قطر خارجي يبلغ أربعة ملليمترات وقطر داخلي يبلغ 2.5 ملم في الجزء العلوي. ضع الذبابة داخل الأنبوب المقطوع وأغلق الأنبوب بالقطن لمنع إتلاف الذبابة.
ثم ادفع الذبابة بحيث يبرز الرأس من الأنبوب ويتم تقييد الجسم في الأنبوب. استخدم شمع العسل لشل حركة الرأس بينما تظل العينان مكشوفتين. بمجرد الانتهاء من ذلك ، اقطع الأنبوب لتحقيق طول 10 ملم.
ثم ضع الأنبوب البلاستيكي الذي يحتوي على الذبابة في حامل النحاس مع عين واحدة من الذبابة تشير إلى الأعلى والحامل يستريح على سطح طاولة. اضبط اتجاه الأنبوب على المجهر كما هو موضح في المخطوطة لمسح العين بأكملها ضمن نطاق السمت والارتفاع المسموح به من قبل الإعداد. قم بإعداد المجهر عن طريق تركيب دبوس محاذاة على مرحلة دوران السمت بحيث يمكن ضبط موضع X-Y للطرف ليتزامن مع محور السمت على المرحلة الآلية.
أثناء المشاهدة باستخدام المجهر المجهز بهدف 5X ، استخدم عصا التحكم Z-axis للتركيز على الطرف. بعد ذلك ، قم بمحاذاة ضبط X-Y لمحور السمت مع المحور البصري للمجهر واستخدم عصي التحكم ذات المحور X و Y لضمان محاذاة المحاور الدوارة للارتفاع والسمت مسبقا مع الدبوس المتمركز. تلاعب بعصي التحكم السمت والارتفاع للتحقق مما إذا كان الدبوس متمركزا فيما يتعلق بكلتا درجتي الحرية.
عندما يكون مركزه جيدا ، يظل طرف الدبوس في نفس الموضع أثناء دوران السمت والارتفاع. قم بمحاذاة الذبابة وتركيبها مع مرحلة الارتفاع عند صفر درجة وحاملها في مرحلة السمت. ثم راقب عين الذبابة باستخدام المجهر.
بعد تشغيل مصباح LED للإضاءة ، اضبط الوضع الأفقي للذبابة لمحاذاة مركز التلميذ الزائف. ثم قم بتغيير الوضع الرأسي للتلميذ الزائف باستخدام المسمار الدوار للحامل بحيث يتم التركيز على التلميذ الزائف العميق على مستوى محور الارتفاع. بعد ذلك ، قم بخط التلميذ الزائف العميق فيما يتعلق بمحاور السمت والارتفاع من خلال تمركزه في مجال الرؤية.
عندما يكون الإعداد جاهزا ، قم بتبديل العرض إلى الكاميرا الرقمية المثبتة على المجهر وقم بتشغيل تهيئة برنامج نظام النعمة ، والذي يتضمن تهيئة وحدات التحكم في المحرك ووحدة تحكم Arduino LED. للقيام بذلك، افتح إصدار MATLAB 2020a أو إصدار أحدث وقم بتشغيل البرنامج النصي MATLAB. على شاشة الكمبيوتر ، تأكد من أن التلميذ الزائف للذبابة في وسط الصورة المعروضة.
استخدم عصا التحكم ذات المحور Z لجلب التركيز إلى مستوى التلميذ الكاذب للقرنية. بمجرد محاذاة التركيز البؤري، قم بتشغيل خوارزمية التركيز البؤري التلقائي للحصول على صورة حادة على مستوى القرنية. ثم أعد التركيز إلى مستوى التلميذ الزائف العميق عن طريق ضبط مرحلة المحور Z الآلية.
تخزين المسافة بين التلميذ الكاذب العميق والبؤبؤ الكاذب القرنية. بعد ذلك ، قم بضبط تمركز التلميذ الزائف باستخدام خوارزمية التمركز التلقائي متبوعة بإعادة التركيز إلى مستوى التلميذ الكاذب في القرنية. أعد تشغيل خوارزمية التركيز البؤري التلقائي وقم بتصفير المراحل الآلية في مواقعها الحالية.
أثناء مسح العين ضوئيا، قم بتشغيل خوارزمية المسح الضوئي لأخذ عينات من صور العين على طول المسارات في خمس خطوات بزاوية أثناء إجراء خوارزميات التمركز التلقائي والتركيز البؤري التلقائي. بعد أخذ العينات، قم بإيقاف تشغيل LED وأجهزة التحكم في المحرك. في وقت لاحق ، قم بمعالجة الصور عن طريق تطبيق خوارزميات معالجة الصور.
في دراسة بصريات العين الذبابة ، تظهر الصورة على مستوى سطح العين انعكاسات الوجه وانعكاس حبيبات الصباغ في الحالة المنشطة. أوضحت الصورة التي التقطت على مستوى مركز انحناء العين انعكاس ترتيب خلايا المستقبلات الضوئية في نمط شبه منحرف مع وضع نهاياتها البعيدة عند المستوى البؤري للعدسات الجانبية. تم ربط صورتين متتاليتين لتحديد التحول في ترجمة نمط الوجه.
يتم عرض صورة تم التقاطها أثناء المسح الضوئي عبر العين مع السنترويدات الجانبية. بعد دوران السمت لمدة خمس درجات ، يتم توضيح الصورة اللاحقة هنا. لم يتمكن الإجراء المركزي من تحديد جميع الجوانب.
أدى انخفاض الانعكاس المحلي الناجم عن مخالفات سطحية طفيفة ، أو مواصفات الغبار ، إلى سنترويدات خاطئة. تم حل الخطأ عن طريق حساب تحويل فورييه سريع. تحدد الحلقة الأولى من التوافقيات ثلاثة اتجاهات تشير إليها الخطوط الزرقاء والحمراء والخضراء.
أدى التحول العكسي للتوافقيات على طول الاتجاهات الثلاثة إلى ظهور النطاقات الرمادية. تم مسح العين اليمنى للذبابة المنزلية من الجانب الأمامي إلى الجانب الجانبي في 24 خطوة. تظهر الصورة تجميع الجوانب كمخطط فورونوي.
في بداية المسح ، ينبغي إيلاء اهتمام خاص لضبط التلميذ الزائف العميق لعين الذبابة في مركز دوران نظام goniometric. هنا نطبق المجهر فوق الإضاءة. يمكن توسيع هذه الطريقة بشكل مباشر إلى الفحص المجهري الفلوري لدراسة الحشرات التي ليس لديها تلميذ زائف عاكس.
ستسمح المعرفة الكمية لتوزيع المحاور البصرية للعين بفهم كيفية تحسين الأنظمة الفيزيائية لمهام معينة مثل الصيد أو التزاوج أو اكتشاف الحيوانات المفترسة.
