數字化細胞微注射機器人顯微視覺系統設計及實驗研究.pdf

1、由于在微操作器上安裝傳感器存在困難，在微操作機器人系統中，顯微圖像被視為唯一的現場信息獲取的來源。因此，顯微視覺系統的研究成為微操作系統研究的一個重要內容。本文圍繞數字化細胞微注射機器人系統提高精度和實現自動化的主題，對其視覺系統進行深入研究，設計并實現了一個顯微視覺系統。主要研究內容如下： 在分析數字化細胞微注射機器人系統功能和需求的基礎上，選擇視覺系統的軟件平臺和工具，進行硬件結構設計和選擇；搭建數字化細胞微注射機器人系統。

2、 視覺系統硬件的程序設計和開發(fā)：利用采集卡中二次開發(fā)用API函數實現系統的圖像采集模塊；利用控制箱提供的通訊協議實現微位移驅動機構的自動定位，通過實驗測得精度為1.5μm，定位誤差在1-2 pixel內。 對含有噪聲的細胞微注射過程中的圖像進行顯微圖像預處理，驗證了中值濾波、直方圖均衡、圖像二值化、Canny邊緣檢測算法的有效性。實驗證明：預處理能很好地濾除噪聲，突出目標，識別出靜態(tài)的細胞、微注射針、吸持針三個目標物體。