微流控芯片電泳利用微流控技術(shù)將常規(guī)毛細管電泳移植到平方厘米量級大小的芯片上,將樣品進樣、反應(yīng)、分離、檢測等過程集成到一起,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中的自動對焦和定位部分。研究了基于顯微鏡的自動對焦算法和軟件實現(xiàn),包括對焦評價函數(shù)的評估,對焦搜索算法,運動控制伺服系統(tǒng)的算法。設(shè)計了軟件的總體框架,實現(xiàn)并優(yōu)化了一種基于顯微鏡的芯片電泳檢測自動對焦系統(tǒng),用于微流控芯片上溝道的對焦。激光誘導(dǎo)熒光檢測法是微流控芯片電泳檢測中最常見的方法之一。這種檢測方法實現(xiàn)簡單,而且靈敏度高。為了確保激光誘導(dǎo)熒光檢測法檢測到的熒光信號的強度和信噪比,在對微流控凝膠電泳芯片進行檢測之前要先對芯片進行對焦。本論文著重研究了基于數(shù)字圖像處理的自動對焦技術(shù),探討了自動對焦的兩個核心問題：對焦評價函數(shù)和搜索算法。對焦的對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別的,如果檢測的焦面不在溝道位置,檢測到的信號強度會很弱。經(jīng)過對焦將溝道上表面、下表面或中間其他位置移至顯微鏡的聚焦面,然后根據(jù)對焦得到的聚焦位置和泳道深度將檢測焦點調(diào)整到溝道中心位置,這種... 

【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 自動對焦技術(shù)的發(fā)展概述
    1.3 本論文的主要研究內(nèi)容
第二章 電泳芯片自動對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 顯微鏡運動控制部分
        2.2.2 CCD圖像采集
    2.3 本章小結(jié)
第三章 電泳芯片自動對焦和定位算法
    3.1 電泳芯片定位算法
    3.2 自動對焦原理概述
        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 電泳芯片自動對焦算法
        3.3.1 對焦窗口的選擇
        3.3.2 對焦評價函數(shù)的研究
        3.3.3 搜索算法的研究
    3.4 顯微鏡自動對焦和定位的軟件實現(xiàn)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 實驗及分析
    4.1 電泳溝道介質(zhì)為空氣的自動對焦實驗
    4.2 電泳溝道介質(zhì)為超純水的自動對焦實驗
    4.3 電泳溝道介質(zhì)為凝膠的自動對焦實驗
    4.4 實驗結(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
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]基于CCD的陣列毛細管電泳芯片檢測系統(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)
[4]2013年毛細管電泳技術(shù)年度回顧[J]. 趙新穎,屈鋒,王勇,王曉倩.  色譜. 2014(01)
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博士論文
[1]基于微流控芯片和短毛細管的DNA片段快速電泳分離系統(tǒng)的研究[D]. 程永強.浙江大學(xué) 2010
[2]數(shù)字自動對焦技術(shù)的理論及實現(xiàn)方法研究[D]. 李奇.浙江大學(xué) 2004

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



本文編號：3405619