自動化顯微超聲切割方法研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代生物及相關技術的飛速發(fā)展，顯微操作技術已成為研究的熱點，其中有關顯微切割的操作是常用的重要操作之一。目前，在生物醫(yī)學領域獲得特定組織區(qū)域或單個細胞，大多是通過手工或者機械輔助的方法來完成的，這樣就避免不了操作人員在顯微鏡下因長時間工作，工作強度大，易疲勞等因素所造成的人為誤差且精度低，可控性差。所以研究顯微切割技術不僅具有理論必要還具有實踐意義。
　　本文基于超聲振動顯微切割的需求，將超聲振動引入顯微切割領域。在介紹超聲主

2、要特性及其應用的基礎上，分析了超聲振動顯微切割機理。為進一步研制超聲顯微切割系統(tǒng)打下理論基礎。
　　鑒于不同厚度的樣品對能量的需求不同，選擇合適的超聲發(fā)生裝器及壓電陶瓷，便于調(diào)整切割工具的振動頻率與幅值。對選用的壓電陶瓷進行震動測試及一階模態(tài)分析。針對顯微切割環(huán)境和工具的特殊性設計切割工具的整體結構及三種切割針的連接方式供選擇。同時選擇具有高品質(zhì)圖像處理能力的basler公司的A601f攝像頭和高精度的電動操作手及相應的控制器并對

3、控制器進行必要的調(diào)試工作。
　　以VC6.0編程軟件為開發(fā)平臺，利用微軟提供的類庫MFC和具有豐富視覺處理算法的計算機視覺庫OpenCV。研究了在線圖像匹配算法及控制方案，并開發(fā)具備圖像動態(tài)采集存儲可實現(xiàn)微操作工具的自動搜索，切割針針尖位置檢測，具有實時跟蹤針尖功能的程序文檔，可實現(xiàn)將切割針定位在組織切片上方任意位置。開發(fā)工作臺、操作手等控制程序以實現(xiàn)切割針的精確定位,準確完成路徑規(guī)劃及切割操作。
　　最后，利用研制的自動化