生物試劑之自動檢測

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1、逢甲大學自動控制工程學系專題製作專題論文生物碟片之硬體架構研製及生物試劑之自動檢測系統TheInspectionSystemofBio-diskandBio-reagent指導教授：林宸生學生：林嘉毫邱建嘉中華民國九十三年五月ii感謝從大三開始，加入恩師林宸生教授的研究團隊，在老師的悉心指導之下，開始了我們的專題研究過程。在這段期間跟隨著恩師與實驗室的學長們學習程式的撰寫以及許多硬體的操作，一方面累積自己的實力，也一方面開始進行專題的研究。在恩師的鼓勵之下，我們參加了教育部光機電教學資源中心所舉辦的專題

2、競賽，打敗台大、台科大等名校榮獲第一名，並且進而參加全國決賽。這一切都歸功於恩師以及各位實驗室學長的指導幫忙，讓我們心存感激，並且希望能夠再為系上爭取更多的榮譽。對於教授師恩，永銘於心。在我們的研究生涯中，還要感謝許多實驗室學長吳昭穎、陳弦澤、許宏駿、王國驊、許宗棋以及學姐鄭薇芬等在研究其間提供知識、技術的指導以及生活上的照顧，讓我們增加了許多的實力，在競賽及研究中均有優秀的表現。關於本研究，承蒙榮睿生物科技公司提供資源與指導。在此特別感謝苗羅華博士、李名正經理與樊照興經理等人的協助。還有已畢業碩士班學

3、長吳昭穎的指導傳承，使得本研究更加完整。本論文，獻給我最深愛的父母與家人，他們給了我最大的精神支持，讓我能在無後顧之憂的環境下專注於研究，全力衝刺。未來我也將帶著所有人的關心繼續面對每一個挑戰勇往直前，充分表現。iii中文摘要在C型肝炎之檢驗方面，一般C型肝炎感染約有70天的空窗期，在這段期間內，以傳統的抗原-抗體檢驗方法，並無法從血液中檢出肝炎抗原。此外，肝炎患者於治癒後，血液中仍含有肝炎的抗原-抗體，傳統之檢驗方法亦無法檢測出來。由於生化快速檢驗試劑的靈敏度遠高於傳統檢驗方式，因此可以克服此困難，故

4、生化快速檢驗試劑具有快速、高靈敏度等優點。然而生化反應常利用螢光或顏色排列、組合等，配合醫學資料庫辨識檢測結果，來表示其反應之結果，故可以使用機器視覺系統辨識顏色之排列並辨識檢驗結果。在本研究中，完成了一套低成本之生物快速檢驗試劑之自動化視覺檢測系統，此檢測系統採用USB2.0高速傳輸的CCD攝影機，搭配550nm之綠光背光板作為系統軸心，本系統具有極高之靈敏度，且能有效克服雜訊干擾。在檢測流程上，本研究針對TestLine的尋找及檢測上，發展出「邊緣下降檢測法」，此演算法可以確實找出TestLine的

5、實際位置，並加以分析，檢測每一樣本只需0.3秒即可完成。經大量之樣本測試及參數調校後，得到一個穩定的檢測系統。希望能在未來運用在各式生物試劑的檢測，?醫療人員帶來便利。ivAbstractTheinspectionsofthebioprobesandbiosensors,byusingofmachinevisiontechnology,arepresented.Withthedevelopmentsofbiotechnology,allkindsofthebioprobesandbiosensorsha

6、vebeendeveloped.Theyarehighperformancemechanicalsensorsforbio/chemicaldetection,andthenshowcheckedresultswithlightorcolour.Sotheautomaticopticalinspectionsystemscanuseinbio/chemicalreactiondetections,andprovideaccuratemeasurementdata.Inthisstudy,wedevelo

7、ptwoinspectionsystems,oneisthehepatitisCinspectionbioprobes,andtheotherisbiodiscwhichismadeusingCO2lasercuttingprocess.Inthispaper,wecompletetheinspectionsystemofbio-diskandbio-reagentthatuseCCDwithUSB2.0transmittingunitandgreenbacklightwithwavelengthof5

8、50nm.Thissystemhascharacteristicsofhighsensitivity,lownoiseandlowcost.Wedevelopanalgorithmof“edge-decreasingdetectmethod”tofindandinspectthetestline.Thismethodcanfindtherealpositionoftestlineandanalyzepatternswithin0.3seco