微流控芯片電泳利用微流控技術(shù)將常規(guī)毛細(xì)管電泳移植到平方厘米量級(jí)大小的芯片上,將樣品進(jìn)樣、反應(yīng)、分離、檢測(cè)等過(guò)程集成到一起,是一種快速、高效、低耗的微型化分析技術(shù)。本論文工作主要是微流控芯片電泳檢測(cè)中的自動(dòng)對(duì)焦和定位部分。研究了基于顯微鏡的自動(dòng)對(duì)焦算法和軟件實(shí)現(xiàn),包括對(duì)焦評(píng)價(jià)函數(shù)的評(píng)估,對(duì)焦搜索算法,運(yùn)動(dòng)控制伺服系統(tǒng)的算法。設(shè)計(jì)了軟件的總體框架,實(shí)現(xiàn)并優(yōu)化了一種基于顯微鏡的芯片電泳檢測(cè)自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng),用于微流控芯片上溝道的對(duì)焦。激光誘導(dǎo)熒光檢測(cè)法是微流控芯片電泳檢測(cè)中最常見(jiàn)的方法之一。這種檢測(cè)方法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單,而且靈敏度高。為了確保激光誘導(dǎo)熒光檢測(cè)法檢測(cè)到的熒光信號(hào)的強(qiáng)度和信噪比,在對(duì)微流控凝膠電泳芯片進(jìn)行檢測(cè)之前要先對(duì)芯片進(jìn)行對(duì)焦。本論文著重研究了基于數(shù)字圖像處理的自動(dòng)對(duì)焦技術(shù),探討了自動(dòng)對(duì)焦的兩個(gè)核心問(wèn)題：對(duì)焦評(píng)價(jià)函數(shù)和搜索算法。對(duì)焦的對(duì)象是微流控芯片上用于凝膠電泳的溝道,由于微流控芯片溝道尺寸是微米級(jí)別的,如果檢測(cè)的焦面不在溝道位置,檢測(cè)到的信號(hào)強(qiáng)度會(huì)很弱。經(jīng)過(guò)對(duì)焦將溝道上表面、下表面或中間其他位置移至顯微鏡的聚焦面,然后根據(jù)對(duì)焦得到的聚焦位置和泳道深度將檢測(cè)焦點(diǎn)調(diào)整到溝道中心位置,這種... 

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【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 自動(dòng)對(duì)焦技術(shù)的發(fā)展概述
    1.3 本論文的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 電泳芯片自動(dòng)對(duì)焦和定位的硬件系統(tǒng)
    2.1 硬件部分
    2.2 硬件控制部分
        2.2.1 顯微鏡運(yùn)動(dòng)控制部分
        2.2.2 CCD圖像采集
    2.3 本章小結(jié)
第三章 電泳芯片自動(dòng)對(duì)焦和定位算法
    3.1 電泳芯片定位算法
    3.2 自動(dòng)對(duì)焦原理概述
        3.2.1 光學(xué)系統(tǒng)的成像模型
        3.2.2 顯微鏡的成像原理
    3.3 電泳芯片自動(dòng)對(duì)焦算法
        3.3.1 對(duì)焦窗口的選擇
        3.3.2 對(duì)焦評(píng)價(jià)函數(shù)的研究
        3.3.3 搜索算法的研究
    3.4 顯微鏡自動(dòng)對(duì)焦和定位的軟件實(shí)現(xiàn)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 實(shí)驗(yàn)及分析
    4.1 電泳溝道介質(zhì)為空氣的自動(dòng)對(duì)焦實(shí)驗(yàn)
    4.2 電泳溝道介質(zhì)為超純水的自動(dòng)對(duì)焦實(shí)驗(yàn)
    4.3 電泳溝道介質(zhì)為凝膠的自動(dòng)對(duì)焦實(shí)驗(yàn)
    4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 本論文完成的工作
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于PDMS的經(jīng)濟(jì)型微流體加工技術(shù)研究（英文）[J]. 張雅雅,崔建國(guó).  機(jī)床與液壓. 2014(24)
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[3]基于CCD的陣列毛細(xì)管電泳芯片檢測(cè)系統(tǒng)研究[J]. 楊曉博,閆衛(wèi)平,楊飛,竇偉峰.  儀表技術(shù)與傳感器. 2014(03)
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博士論文
[1]基于微流控芯片和短毛細(xì)管的DNA片段快速電泳分離系統(tǒng)的研究[D]. 程永強(qiáng).浙江大學(xué) 2010
[2]數(shù)字自動(dòng)對(duì)焦技術(shù)的理論及實(shí)現(xiàn)方法研究[D]. 李奇.浙江大學(xué) 2004

碩士論文
[1]CCD圖像檢測(cè)系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)焦的研究[D]. 張輝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3405619