斑馬魚(yú)是三大脊椎模式動(dòng)物之一,與人類(lèi)的基因相似度高達(dá)70%。由于其生長(zhǎng)周期短、幼魚(yú)通體透明且價(jià)格低廉,吸引了廣大生命科學(xué)工作者的注意。斑馬魚(yú)幼魚(yú)顯微操作系統(tǒng)是輔助生命科學(xué)研究者進(jìn)行斑馬魚(yú)幼魚(yú)操作的自動(dòng)化或半自動(dòng)化設(shè)備,主要集中在“控制”和“觀(guān)察”兩個(gè)方面。其中,“控制”相關(guān)的顯微操作系統(tǒng)能夠幫助人們進(jìn)行斑馬魚(yú)胚胎注射、胚胎分揀等操作;而與“觀(guān)察”相關(guān)的顯微操作系統(tǒng)往往是對(duì)斑馬魚(yú)幼魚(yú)在特定的角度進(jìn)行圖像采集,或者集成一些圖像分析的軟件幫助科研人員更好地分析斑馬魚(yú)各個(gè)階段的生長(zhǎng)發(fā)育情況。本文對(duì)斑馬魚(yú)幼魚(yú)成像系統(tǒng)進(jìn)行分析,提出了一種高性?xún)r(jià)比、高效的圖像采集系統(tǒng),可以對(duì)斑馬魚(yú)幼魚(yú)身體進(jìn)行三維重構(gòu),進(jìn)而幫助科研人員進(jìn)行更好地研究。考慮到現(xiàn)有的斑馬魚(yú)幼魚(yú)三維重構(gòu)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備過(guò)于昂貴或者結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,本文的目的就是設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)單高效高性?xún)r(jià)比的斑馬魚(yú)幼魚(yú)三維重構(gòu)系統(tǒng)。論文的主要內(nèi)容概括如下:本文首先從斑馬魚(yú)幼魚(yú)全方位成像的角度出發(fā),設(shè)計(jì)了一套四自由度的高精度可控機(jī)械臂,該機(jī)械臂除了常用的顯微操作機(jī)械臂具有的三維平動(dòng)自由度之外,還具有圍繞滾轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度。利用這一特殊結(jié)構(gòu),本文進(jìn)一步提出了一種簡(jiǎn)易的斑馬魚(yú)... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 斑馬魚(yú)幼魚(yú)的研究的目的和意義
    1.2 三維重構(gòu)的研究方法
    1.3 目前斑馬魚(yú)三維重構(gòu)的研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 系統(tǒng)平臺(tái)及生物實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
    2.1 引言
    2.2 系統(tǒng)軟硬件平臺(tái)介紹
    2.3 顯微鏡被動(dòng)聚焦技術(shù)
    2.4 工作空間高度探測(cè)技術(shù)
    2.5 斑馬魚(yú)幼魚(yú)身體轉(zhuǎn)動(dòng)裝置
    2.6 生物實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
        2.6.1 幼魚(yú)品種
        2.6.2 軟瓊脂基底
        2.6.3 麻醉劑制劑
    2.7 四自由度顯微操作手
    2.8 本章小結(jié)
第3章 基于極值搜索算法的側(cè)影輪廓法三維重構(gòu)
    3.1 引言
    3.2 極值搜索算法
        3.2.1 單參數(shù)擾動(dòng)極值搜索算法
        3.2.2 滑模極值搜索算法
    3.3 平臺(tái)干擾抑制補(bǔ)償算法
    3.4 采集圖像規(guī)范化
    3.5 滾轉(zhuǎn)角度估計(jì)
    3.6 側(cè)影輪廓三維重構(gòu)算法
    3.7 本章小結(jié)
第4章 斑馬魚(yú)幼魚(yú)微玻璃管內(nèi)的運(yùn)動(dòng)建模和位置控制
    4.1 引言
    4.2 系統(tǒng)建模與問(wèn)題描述
        4.2.1 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的斑馬魚(yú)幼魚(yú)管內(nèi)運(yùn)動(dòng)控制建模
        4.2.2 預(yù)測(cè)控制問(wèn)題描述
    4.3 模型預(yù)測(cè)控制律推導(dǎo)
        4.3.1 建立脈沖響應(yīng)和階躍響應(yīng)模型
        4.3.2 基于階躍響應(yīng)模型的p步預(yù)測(cè)方程
        4.3.3 基于脈沖響應(yīng)模型的p步預(yù)測(cè)方程
        4.3.4 基于狀態(tài)空間模型的p步預(yù)測(cè)方程
    4.4 無(wú)約束控制器設(shè)計(jì)
        4.4.1 控制時(shí)域?qū)刂菩阅艿挠绊?br>        4.4.2 預(yù)測(cè)時(shí)域?qū)刂菩阅艿挠绊?br>        4.4.3 系統(tǒng)抗干擾性能分析
    4.5 約束預(yù)測(cè)控制器設(shè)計(jì)及仿真
    4.6 顯式預(yù)測(cè)控制器設(shè)計(jì)及仿真
        4.6.1 采樣時(shí)間對(duì)控制性能的影響
        4.6.2 控制時(shí)域?qū)刂菩阅艿挠绊?br>    4.7 本章小結(jié)
第5章 基于模型預(yù)測(cè)控制的三維重構(gòu)
    5.1 引言
    5.2 坐標(biāo)系標(biāo)定
    5.3 特征點(diǎn)匹配
    5.4 側(cè)影輪廓法
    5.5 兩種重構(gòu)方法結(jié)果比較與討論
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]斑馬魚(yú)3D解剖互動(dòng)系統(tǒng)的制作[J]. 林金杏,章琳俐,胡建華,高誠(chéng),馮麗萍,魏曉鋒,陳微,陳秋生.  解剖學(xué)報(bào). 2016(01)
[2]地塞米松影響骨骼發(fā)育的斑馬魚(yú)模型的建立[J]. 韋英杰,王長(zhǎng)梅,蔡雪婷,詹揚(yáng),賈曉斌.  藥學(xué)學(xué)報(bào). 2013(02)
[3]模式生物斑馬魚(yú)在藥物依賴(lài)研究中的應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 陳毅飛,翁建霖,莫志賢.  中國(guó)藥物依賴(lài)性雜志. 2010(06)
[4]基于二維圖像和多點(diǎn)統(tǒng)計(jì)方法的多孔介質(zhì)三維重構(gòu)研究[J]. 張挺,盧德唐,李道倫.  中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(03)
[5]基于子空間辨識(shí)的模型預(yù)測(cè)控制策略及其應(yīng)用[J]. 孫磊,金曉明.  控制理論與應(yīng)用. 2009(03)
[6]斑馬魚(yú)行為學(xué)實(shí)驗(yàn)在神經(jīng)科學(xué)中的應(yīng)用[J]. 鄒蘇琪,殷梧,楊昱鵬,陳林,胡兵.  生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展. 2009(01)
[7]EE2對(duì)稀有鮈鯽和斑馬魚(yú)幼魚(yú)體內(nèi)卵黃蛋白原誘導(dǎo)的比較[J]. 廖濤,徐盈,鐘雪萍,梁勇,王劍偉.  水生生物學(xué)報(bào). 2005(05)
[8]計(jì)算機(jī)視覺(jué)中的三維重構(gòu)建模[J]. 王斌,王知衍.  微計(jì)算機(jī)信息. 2005(25)
[9]非線(xiàn)性模型預(yù)測(cè)控制的現(xiàn)狀與問(wèn)題[J]. 陳虹,劉志遠(yuǎn),解小華.  控制與決策. 2001(04)

碩士論文
[1]基于多角度視覺(jué)信息的目標(biāo)3D重構(gòu)技術(shù)研究[D]. 于天慧.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理與三維重構(gòu)研究[D]. 劉超.東南大學(xué) 2015
[3]無(wú)穩(wěn)態(tài)振蕩極值搜索算法設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究[D]. 王麗斌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3147635