顯微鏡作為生物學及醫(yī)學實驗室的重要實驗工具,在實際使用中會受到外界因素的影響出現(xiàn)焦點偏移現(xiàn)象。焦點偏移會使后續(xù)記錄的圖像分辨率低,成像模糊,從而導致無法進行后續(xù)的分析工作,因此解決焦點偏移問題至關重要。由此,本文搭建了一套基于PSD（Position Sensitive Detector）的實時負反饋軸向聚焦系統(tǒng),該系統(tǒng)主要包括基于PSD的焦點偏移檢測光路、基于DSP（Digital Signal Processing）的數(shù)據(jù)采集處理及通訊、壓電陶瓷平臺負反饋控制和上位機控制軟件。本文主要完成的工作有:1.設計搭建了基于PSD的焦點偏移檢測光路,給出了焦點偏移放大原理,并由放大原理的分析給出了放大倍數(shù)選擇參考。同時對光探測器件及光源進行了選型。2.完成了系統(tǒng)整體的硬件及軟件設計。硬件設計部分,主要完成了PSD輸出信號的轉換和放大、采集部分的輸入鉗位保護、主控及通訊部分的外圍電路處理。軟件設計部分主要完成了內置ADC采集程序設置、通訊固件設置以及上位機多線程控制軟件設計。3.對校正方法及過程進行了分析,并分別對圓形光束與一字型光束進行了標定,得到相應的標定曲線,得到一字型的標定曲線線性度... 

【文章來源】：中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１帶有隔離室的顯微鏡成像系統(tǒng)??溫

?■■??圖１．?２不同Ｚ坐標下的橢圓光斑形狀??品表面上，并采集樣品表面上的光斑圖像，如圖１．３所示，半圓形光束在焦平面??位置的光斑形狀最小，焦平面上移或下移時，半圓型光斑的大小和方向都在變化，??且方向隨焦點偏移方向的改變而改變，大小隨焦點偏移量的大小改變而改變。??＾?ｔｅｌｌ??半麵光束．??Ｐｉ??ｋＪｉ??圖１．?３?—種無限距離的焦點偏移校正機構??雖然這些校正方法在某種程度上取得了成功，但己有的國外商用顯微鏡使用??的是一種更為流行的焦點校正方法【１９】。這種方法將激光引入顯微成像的光學系??統(tǒng)，結合物鏡的自帶放大效果及蓋玻片的反射，將樣品與物品之間的距離變化轉??換為出射光斑的位置變化，并使用光探測器件對光信號進行檢測。如圖１．４所示，??對于一般的活體細胞顯微成像來說，樣品與蓋玻片之間的距離是固定的。如圖??１．４中ａ所示，樣品的焦平面與蓋玻片之間的偏置距離是一定值，當蓋玻片與物??鏡之間的距離發(fā)生變化時（圖１．４中ｂ）

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【參考文獻】：
期刊論文
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[2]溫度對激光掃描共聚焦成像效果的影響[J]. 王娟娟,魏學紅.  影像科學與光化學. 2018(05)
[3]壓電陶瓷微位移的光干涉測量與控制系統(tǒng)[J]. 齊艷強,趙曉丹,李孟陽,張明達,陳智輝,楊毅彪.  太原理工大學學報. 2018(04)
[4]基于線陣CCD的多表面焦點偏移測量[J]. 簡俊明,文剛,朱茜,金鑫,楊光,楊西斌,李輝,武曉東.  激光與紅外. 2018(04)
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[6]活細胞工作站使用中的視野漂移與矯正[J]. 杜娟,孫劍會,李力,楊策,曾靈,王海燕,蔣建新.  第三軍醫(yī)大學學報. 2015(18)
[7]基于PSD的微位移測量系統(tǒng)研究[J]. 程意,董登峰,周維虎,盧榮勝,林心龍.  電子設計工程. 2015(07)
[8]高精度實時主動軸向防漂移系統(tǒng)研究[J]. 霍英東,曹博,于斌,陳丹妮,牛憨笨.  物理學報. 2015(02)
[9]空間多光譜CCD相機調焦精度分析[J]. 呂世良,劉金國,賈平.  紅外與激光工程. 2013(02)
[10]激光三角法改進的顯微鏡快速自動對焦方法[J]. 張小波,范富明,程良倫.  紅外與激光工程. 2012(07)

碩士論文
[1]基于一維PSD位置傳感器激光三角法測量振動[D]. 張朋舉.鄭州大學 2017
[2]嵌入式壓電陶瓷驅動與控制系統(tǒng)研究[D]. 鄒翾.哈爾濱工業(yè)大學 2006
[3]基于PSD的微小位移測量系統(tǒng)研究[D]. 曾為.華中科技大學 2006



本文編號：3364034