新型數(shù)字化顯微系統(tǒng)自動對焦研究.pdf

1、數(shù)字化顯微系統(tǒng)在臨床醫(yī)學(xué)、醫(yī)藥研發(fā)、系統(tǒng)生物學(xué)和環(huán)境學(xué)等方面都有強烈的需求。系統(tǒng)的對焦速度和分辨率決定著它的應(yīng)用范圍，對焦速度主要由兩方面作用著：對焦的原理和運動的機構(gòu)。本研究針對這兩個方面進行了深入探討，提出了主動對焦方法和基于壓電陶瓷的運動控制結(jié)構(gòu)。首先，本研究基于主動對焦原理，進行了系統(tǒng)光學(xué)設(shè)計和數(shù)學(xué)計算，并用 Zemax進行仿真，之后根據(jù)仿真和計算的結(jié)構(gòu)進行系統(tǒng)實物結(jié)構(gòu)的設(shè)計和制造。然后，對主動對焦裝置得到的激光光斑圖像進行預(yù)處

2、理和分析，提取出光斑的半徑和質(zhì)心位置等特征，探究光斑特征與系統(tǒng)離焦量的關(guān)系。最后，使用壓電陶瓷來作為對焦的運動機構(gòu)，并采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與PID控制相結(jié)合的方式來控制對焦運動，使用Simulink和ARM9分別進行仿真和實驗，結(jié)果都達到了預(yù)期，提高了壓電陶瓷運動的準確性。
　　論文最后，基于主動對焦和壓電陶瓷對數(shù)字化顯微系統(tǒng)進行了整體設(shè)計和實現(xiàn)：對硬件各個模塊進行了設(shè)計和采購，及進行裝配；基于Microsoft Visual Stu