活体显微观测微动自适应平台设计

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1、工学硕士学位论文活体显微观测微动自适应平台设计刘澈哈尔滨理工大学年月工学硕士学位论文活体显微观测微动自适应平台设计刘澈哈尔滨理工大学年月国内图书分类号：工学硕士学位论文活体显微观测微动自适应平台设计硕士研究生刘澈导师：罗中明申请学位级别：工学硕士学科、专业：仪器科学与技术所在单位：测控技术与通信工程学院答辩日期：年月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex:TP277DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringResearchofMicroscopeObserved

2、LivingOrganismsBasedonAdaptiveFrettingPlatformCandidate：：：：哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《活体显微观测微动自适应平台设计》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人己发表或撰写过的研宄成果。对本文研宂工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：曰期：年月曰哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权

3、书《活体显微观测微动自适应平台设计》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有本论文的研宄内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密，口在年解密后适用授权书。不保密。请在以上相应方框内打作者签名：孓】日期：年月日导师签名：曰期：年今月对曰哈尔滨

4、理工大学工学硕士学位论文活体显微观测微动自适应平台设计摘要在通过显微镜对活体生物进行观察时，由于活体生物的呼吸、心跳、肌肉颤动等因素，经常会产生对焦失准。这就需要显微镜随着活体生物的呼吸、心跳和肌肉颤动而进行微位移。由于生物显微镜景深一般在之间，所以无法通过人工控制光学显微镜进行快速精确调校。这里釆用差动象散法，设计了基于四象限光电探测器的离焦检测系统，并通过基于模糊控制的永磁同步直线电机进行快速对焦。设计了差动象散法离焦检测系统，并分析了激光器、柱面镜和四象限探测器的误差的产生原因，通过仿真分析提出了误差解决办法。重点研究

5、了模糊控制器，通过对输入量的模糊化，建立隶属函数，建立模糊规则，并对模糊规则进行推理。通过建立直线电机控制系统的仿真模型，对模糊控制器与控制器性能进行比较，得出模糊控制策略具有更好的抗干扰能力与更优秀的动静态特性。设计了拥有速度、离焦量和电流闭环的程序，其中离焦量和电流闭环属于控制，速度闭环属于模糊控制，并通过数字滤波减小了离焦量的白噪与随机干扰，产生三相电压波对直线电机进行控制。经实验证明，在倍放大倍数，焦深为显微物镜下，得到了精度为±的离焦检测信号，采样频率为。实现了预定实验目标，得到了较好的实验效果。关键词差动象散；模

6、糊显微镜；自动对焦；哈尔滨理工大学工学硕士学位论文，阿，土哈尔滨理工大学工学硕士学位论文目录舰课题背景及研究意义国内外研宄现状显微镜自动对焦现状模糊控制现状本文主要研究内容章离焦检测原理与总、体设计像散法原里差动象散法离焦检测原理离焦检测系统总体设计基于差动像散特性分析与仿真离焦检测光电探测接收系统设计离焦检测误差分析微观不平度的主要参数光源输出功率波动的影响光学参数误差的影响光学元件调整误差的影响光电探测接收电路对离焦检测系统的影响本章小结第章模糊算法研究模糊控制理论模糊控制器的设计模糊控制器中模糊算法的设计模糊化和隶属函

7、数的建立模糊规则的建立和推理算法的设计解模糊算法的设计直线电机的数学模型直线电机控制系统仿真模型哈尔滨理工大学工学硕士学位论文第章绪论课题背景及研究意义在通过显微镜对活体生物进行观察时，由于活体生物的呼吸、心跳、肌肉颤动等因素，经常会产生对焦失准。这就需要显微镜随着活体生物的呼吸、心跳和肌肉颤动而进行自动对焦。随着仪器自动化、智能化的迅速发展，医学、生物工程、材料分析、电子元件检测等领域对显微镜的检测精度和速度提出了更高的要求。全自动显微镜应运而生。全自动显微镜要求在硬件上实现载物台三轴自动控制，在软件上实现全景自动扫描，图

8、像自动拼接等功能⑴。众所周知，显微镜的景深很小，物体在轴上微小的位移就会导致图像模糊。在高倍显微镜下，物体表面是凸凹不平的曲面，在对切片扫描过程中，载物台在平面上的移动将导致物距的微小变化，进而造成图像模糊。因此，必须进行实时调焦，保证显微镜对焦的精确性。国内对全自动显微镜的研宄较少，国外