生物顯微鏡自動控制載物臺的設(shè)計與開發(fā).pdf

1、本文詳細討論了普通生物顯微鏡自動控制載物臺的設(shè)計與開發(fā)過程。 首先回顧了顯微鏡的發(fā)展，總結(jié)了國內(nèi)外對于自動控制顯微鏡的研究進展。為實現(xiàn)顯微鏡的自動控制，文章從顯微鏡基本構(gòu)造開始，通過對顯微鏡基本部件工作原理的分析，提出從載物臺，調(diào)焦機構(gòu)，圖像獲取裝置等幾個方面來進行設(shè)計開發(fā)，提出來調(diào)焦刻度的思想，并編程實現(xiàn)了圖像的獲取與處理。 文章討論了采用步進電機來實現(xiàn)自動載物臺的控制，圖像獲取裝置的設(shè)計，從視覺系統(tǒng)的光學(xué)性能要求出發(fā)

2、討論了CCD的選用，調(diào)焦機構(gòu)通過加裝步進電機來實現(xiàn)調(diào)焦精度的提高，提出了顯微視場的自動對準機構(gòu)和物鏡轉(zhuǎn)換器的設(shè)計方案。 在圖像清晰度評價函數(shù)選取的討論中，文章采用梯度算子作為主要研究對象，在聚集實時性、計算量、聚焦靈敏度上做了平衡，采用了Laplace平方和算子作為圖像清晰度評價函數(shù)，并采集了20幅不同清晰度人體血液圖片對算法進行了驗證，證明該算法的可行性。在傳統(tǒng)的聚焦控制算法中，清晰度判據(jù)函數(shù)(criteflon)的值呈現(xiàn)一條

3、拋物線(即C-n曲線)，文章提出通過在程序中設(shè)定捕獲圖像數(shù)量，設(shè)定調(diào)焦步長，將C-n曲線進行離散化，實現(xiàn)了自動改變調(diào)焦機構(gòu)的精度。 文章對系統(tǒng)實現(xiàn)過程的程序設(shè)計進行了討論。對基于Video for Windows(VFW)方式的圖像捕獲編程進行了詳細論述，對圖像的Laplace梯度平方和算法進行了編程實現(xiàn)。對步進電機的單片機控制進行的討論中，設(shè)計能產(chǎn)生固定頻率脈沖的脈沖發(fā)生電路對步進電機進行控制，最后一章中還對整個系統(tǒng)的精度進行