臺灣博碩士論文加值系統

本論文以開發生物組織晶片自動擷取封裝系統為主旨，藉以取代傳統生物組織晶片皆以人工製作的方式，其主要係以個人電腦做控制，並應用光機電整合技術結合機構模組、電控模組、影像擷取模組等各硬體模組，結合Labview此圖控式程式語言來做其硬體間的搭配，其中包含應用到影像處理分析技術中之圖型比對(Pattern Matching)及尋圓程式等工具，另外再配合使用PCI數位輸出入卡來做機構模組與電控模組間的運動控制及訊號傳輸，以完整成功達到本系統主要的功能。利用此系統不僅能縮短生物組織晶片的製作流程速度，並期望能夠擴展在生物醫學相關領域發展。

The main purpose of this thesis is to develop an automatic punch and packing equipment for tissue array in order to replace tradition of manual tissue arrays processes. The system is developed by integration a computer program, mechanism module, electrical control module and image acquisition module with opto-mechatronic technology.
The system further includes PCI digital in/output card are used image processing’s technology which is pattern matching program and find circle program to fixing position. In this study, the automatic machine has a better productivity than manual one. Due to the improvement of productivity, the speed of the development in biological field would be faster than before.

目錄
摘要 I
Abstract II
誌謝 III
目錄 IV
圖目錄 IX
表目錄 XVI
第一章 緒論 1
1.1研究背景 1
1.2研究方法 2
1.3文獻回顧 4
1.4文章架構 14
第二章 機構系統模組 15
2.1生物組織晶片自動擷取封裝平台介紹 16
2.2拍攝比對機構 17
2.3鑽取旋轉頂出機構 18
2.3.1渦輪與螺桿 18
2.3.2齒輪與齒條 20
2.3.3氣壓缸 21
2.4灌蠟封裝機構 22
2.4.1電熱片與溫控電阻 23
2.4.2氣壓缸 24
2.4.3蠟容器 24
2.5 X軸滑軌機構 25
2.5.1 X載台與滑軌 26
2.5.2 X滑軌座 27
2.5.3滑軌結合方式 27
2.6滑台載具機構 29
2.6.1 Y軸平台 29
2.6.2平台載具 30
2.6.3空容器 31
2.6.4電熱管 32
2.7其他零件 34
2.7.1聯軸器 34
2.7.2導螺桿 35
第三章 電控系統模組 37
3.1步進馬達與驅動器 39
3.1.1馬達的種類 39
3.1.2步進馬達控制原理 44
3.1.3步進馬達運動原理 45
3.1.4驅動器 48
3.2數位輸出入卡 51
3.3氣壓缸控制法 58
3.4電控原件 60
3.5氣壓原件 61
第四章 影像擷取模組 63
4.1影像系統概論 63
4.2光源與照明技術 69
4.2.1光源的種類與分類 69
4.2.2光源系統的建置 74
4.2.3光源系統顏色的選擇 76
4.3影像硬體的選用 79
4.3.1MLH-10X變焦鏡頭 79
4.3.2倍率延伸鏡 81
4.3.3 CCD攝影機 82
4.3.4影像擷取卡 85
第五章影像處理與分析 88
5.1 影像處理 88
5.1.1數位影像基礎概念 88
5.1.2數位影像基本性質 89
5.2影像處理基本步驟 90
5.2.1影像前處理 92
5.2.2影像分析與應用 96
5.2.3圖形比對（Pattern Matching） 97
第六章 系統整合 101
6.1系統整合架構 102
6.2系統動作流程 106
6.2.1鑽孔位置校正 108
6.2.2取像程式撰寫 110
6.2.3尋圓程式撰寫 112
6.3影像比對與組織鑽取 116
6.3.1影像比對 116
6.3.2組織鑽取 122
6.4組織排列與灌蠟封裝 124
6.4.1組織排列 124
6.4.2灌蠟封裝 125
6.5本系統操作與說明 127
6.5.1人機介面架構 127
6.5.2回歸原點頁面 128
6.5.3鑽孔學習頁面 129
6.5.4影像比對頁面 131
6.5.5鑽取排列頁面 134
第七章 結論與未來展望 137
7.1結論 137
7.2未來展望 138
參考文獻 139

附錄A 機台實體圖 142
作者簡介 143

參考文獻
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