摘要 I
ABSTRACT II
致謝 III
表目錄 IX
圖目錄 X
符號表 XIX
第一章 緒論 1
1-1 前言 1
1-2 研究動機 1
1-3 文獻回顧 1
1-3.1聚焦函數 1
1-3.2粒子追蹤 3
1-3.3生醫工程微操縱器 11
1-4 研究目標與方法 20
1-5 本文架構 21
第二章 微操縱系統 22
2-1 微夾持器 22
2-1.1手動微調機構 25
2-2 培養皿置放平臺 27
2-3 MMS-77微操縱系統 28
2-3.1機器手臂操作 28
2-3.2影像校準 29
2-3.3機器手臂系統鑑別 30
第三章 自動聚焦 33
3-1 自動聚焦方法 33
3-2 自動聚焦系統硬體架構 35
3-3 搜尋策略 37
3-3.1全域搜尋策略(Scan-All Strategy) 37
3-3.2二分法搜尋策略(Bisection Strategy) 37
3-3.3來回搜尋策略(Refocus Strategy) 38
3-4 自動聚焦評價函數 39
3-4.1自動聚焦評價函數特性 39
3-4.2常用自動聚焦評價函數 40
3-5 非正規化小波熵 42
3-5.1小波包分解(Wavelet packet decomposition) 43
3-5.2計算方法與區域選擇 45
3-5.3訊雜比(SNR) 46
3-6 自動聚焦評價函數比較結果與討論 47
3-6.1非正規化小波熵與常用自動聚焦評價函數比較 49
3-6.2 非正規化小波熵與其他基於小波轉換之自動聚焦函數我 我 比較 51
3-6.3靈敏度 52
3-6.4自動聚焦綜合比較結果 54
3-7 本章總結 54
第四章 邊緣偵測 56
4-1 影像處理方法 56
4-1.1區域填充 56
4-1.2中值濾波器 57
4-2 常用邊緣偵測方法 58
4-2.1一階導數-索貝爾(Sobel) 58
4-2.2二階導數-拉普拉斯(Laplacian) 59
4-2.3Canny edge detection 60
4-3 本文邊緣偵測架構 61
4-4 結果比較與討論 70
4-4.1普瑞特指標圖形(Pratt’s figure of merit) 70
4-4.2真實影像測試結果 73
4-5 本章總結 78
第五章 微粒子追蹤 79
5-1 霍氏轉換(HOUGH TRANSFORM) 79
5-1.1直線霍氏轉換 79
5-1.2圓形霍氏轉換(Circular Hough Transform) 83
5-2 微粒子追蹤 85
5-2.1極座標系統相似性(PCSS) 85
5-2.2樣板比對 87
5-3 本文微粒子追蹤架構 91
5-4 本章總結 93
第六章 系統整合與測試 94
6-1 系統整合 94
6-2 自動聚焦實現 97
6-2.1 雙聚焦平面下非正規小波熵與其餘自動聚焦方法性能我 我 比較 97
6-2.2峰值判定與深度估測 99
6-3 微粒子追蹤 103
6-4 微粒子追蹤與夾取 111
6-4.1微粒子操作範圍 111
6-4.2微粒子Z軸方向追蹤 111
6-4.3端效器移動 113
6-4.4夾持、提昇、運輸、下移、釋放 114
6-5 系統整合 116
第七章 結論與未來展望 122
7-1 結論 122
7-2 未來展望 123
參考文獻 124
附錄A步進馬達與驅動電路 129
附錄B介面卡技術資料 132
1. MATROX MORPHIS 影像擷取卡 132
2. ADVANTECH PCI-1727U 類比電壓輸出卡 133
3. ADVANTECH PCI-1710HG VER. B 類比電壓輸出卡 134
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