圖像式DNA芯片掃描儀是生物醫(yī)藥研究中快速崛起的一項(xiàng)檢測技術(shù),相比于激光共聚焦方式,它具有簡單高效的優(yōu)點(diǎn),可廣泛應(yīng)用于基因構(gòu)造探索、新藥研發(fā)、疾病治療等領(lǐng)域。國內(nèi)關(guān)于圖像式DNA芯片掃描儀的研究較為緩慢也較少,導(dǎo)致了國內(nèi)的儀器不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且造價(jià)較高。為此,本課題組設(shè)計(jì)并研制了基于CCD的DNA芯片掃描儀,利用大功率LED作為激發(fā)光源,通過設(shè)計(jì)配套的光路解決了儀器的雜散光問題。針對儀器容易失焦和手動(dòng)調(diào)焦困難的問題,本文重點(diǎn)放在儀器的焦距自動(dòng)校準(zhǔn)設(shè)計(jì)上,實(shí)現(xiàn)了掃描儀的調(diào)焦結(jié)構(gòu),并對相關(guān)的圖像清晰度評價(jià)函數(shù)和焦距搜索策略等算法展開研究。本文的主要工作為:（1）介紹DNA芯片的熒光產(chǎn)生原理和常見的兩種掃描儀檢測方式,分析了與焦距校準(zhǔn)相關(guān)的概念、鏡頭成像模型、點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)和光學(xué)傳遞函數(shù)。（2）設(shè)計(jì)了掃描儀的整體結(jié)構(gòu),選擇了合適的大功率LED,并通過光照入口設(shè)計(jì)、消光暗室、光闌和消光器相結(jié)合的方案消除了光路中的99.95%雜散光。然后結(jié)合不同調(diào)焦方法的優(yōu)缺點(diǎn)和掃描儀的實(shí)際情況,設(shè)計(jì)了本文的圖像式焦距自動(dòng)校準(zhǔn)方案。所設(shè)計(jì)的方案在原有基礎(chǔ)上,添加了步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng)輪和同步帶實(shí)現(xiàn)了校準(zhǔn)的硬件結(jié)構(gòu)。... 

【文章來源】：福州大學(xué)福建省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２顯微鏡調(diào)焦結(jié)構(gòu)圖

??的專利“旋轉(zhuǎn)調(diào)焦掃描儀”（公開號：ＣＮ２０３９３３７７６Ｕ）中的調(diào)焦結(jié)構(gòu)如圖１－３所示，該設(shè)??計(jì)將相機(jī)放置于圖中圓盤中心孔的上方，通過旋轉(zhuǎn)圓盤使得圓盤在支架上下移動(dòng)，從而調(diào)??節(jié)相機(jī)的焦距達(dá)到調(diào)焦的目的。??圖１－２顯微鏡調(diào)焦結(jié)構(gòu)圖?圖１－３旋轉(zhuǎn)調(diào)焦掃描儀結(jié)構(gòu)圖??１．４圖像式焦距自動(dòng)校準(zhǔn)的研究現(xiàn)狀??１．４．１國外研究現(xiàn)狀??焦距校準(zhǔn)技術(shù)最早應(yīng)用于相機(jī)的成像系統(tǒng)，美國的寶麗萊公司、日本的佳能、尼康和??索尼公司等通過研發(fā)，在相機(jī)的調(diào)焦技術(shù)領(lǐng)域取得了世界領(lǐng)先地位。在最近的幾十年，伴??隨著圖像傳感器和圖像處理技術(shù)的快速崛起，圖像式自動(dòng)調(diào)焦技術(shù)得到了越來越多的應(yīng)用。??１９８７年，Ｒｅｎ等針對漫反射物體的成像，提出了兩種自動(dòng)調(diào)焦算法［２１］。１９９３年，新??加坡國立大學(xué)的ＴＴＥＹｅｏ等人對于顯微鏡調(diào)焦的研究中，對比了常見的圖像清晰度評價(jià)函??數(shù)，提了出粗細(xì)兩階段調(diào)焦策略，通過實(shí)驗(yàn)證明了將方差函數(shù)運(yùn)用粗調(diào)焦，Ｔｅｎｅｎｇｒａｄ函數(shù)??運(yùn)用于細(xì)調(diào)焦

產(chǎn)生的原理??質(zhì)在受到特定波長和一定強(qiáng)度的光照下會(huì)產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象，這就是熒就是熒光。這些物質(zhì)能夠在受到光照誘導(dǎo)后發(fā)出比激發(fā)光線波長更常用的是ＣＹ３和ＣＹ５熒光染料，一般以ＣＹ３標(biāo)記對照組樣品，Ｃ］。ＣＹ３和ＣＹ５熒光染料的基本參數(shù)如表２－１所示［３５］。??表２－１?ＣＹ３／ＣＹ５的基本參數(shù)光染￣吸收峰值發(fā)射峰值（ｎｍ）焚光壽命Ｔ?消光系數(shù)ｓ?量子料?（ｎｍ）?（ｎｓ）?（Ｍ－ｌｃｍ－１）?率??ｙ３?５５０?５７０?＜０．３?１５０，０００?０．１５ｙ５?６４９?６７０?Ｌ０?２５０，０００?０．２８ＣＹ５熒光染料的激發(fā)與發(fā)射光譜如圖２－１所示，兩者的激發(fā)峰值ｍ左右，發(fā)射峰值波長在５７０ｎｍ／６７０ｎｍ左右［３扎??］〇〇?Ａ－Ｃｙ３Ｅ－Ｃｙ３?Ａ－Ｃｙ５Ｅ－Ｃｙ５??

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3021404