簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 謝欣達
論文名稱: 以影像為基礎之光鉗陣列控制設計
Design of Image-Based Control for Optical-Tweezers Array Operating System
指導教授: 陳榮順
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 動力機械工程學系
Department of Power Mechanical Engineering
論文出版年: 2007
畢業學年度: 95
語文別: 中文
論文頁數: 48
中文關鍵詞: 影像光鉗
相關次數: 點閱:53下載:0
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 在人體的病變中,器官損傷或衰竭佔了很大的比例,如果能以人工的方式修復或使受損的器官再生,就可以降低因為器官受損所帶來的種種不便,而組織工程正是朝此目標發展的技術。在組織工程中,血管組織工程為其中一項重要的發展,但是在目前血管組織建構技術中,仍有許多問題待解決,例如血管管徑不易控制、不易形成多角度分歧的血管、管壁彈性不易控制等問題。近年來被證實可抓取生物細胞的光鉗,則開始被應用於新興的組織建構技術,使用光鉗操作的方式來進行組織建構,可具有高彈性、高精密性等特點。但是在應用於建構血管組織的前提下,勢必要同時控制多個光鉗來操控多個細胞進行組裝工作,才能提高系統效率,此時關於光鉗的控制精密度、路徑規畫等問題,相形下就越顯重要。
    本論文依照發展中的光鉗操控建構平台,建立一以影像為基礎的控制系統,使得使用者可透過電腦介面控制光鉗來建構生物組織,並可在螢幕上觀察組織建構的過程。在實際驗證方面,先以模擬建構平台的替代系統,進行控制迴路的實現。在所建立的程式中,應用相關的影像處理技術,可即時處理目標影像,並完成影像中的物體追蹤與座標定義。預計未來可將此控制系統導入實際的生物組織建構平台,以協助進行組織建構的工作。


    摘要 I 誌謝 II 目錄 III 圖表目錄 IV 第一章 緒論 1 1.1 研究背景與動機 1 1.2 文獻回顧 4 1.3 本文大綱 7 第二章 系統架構 8 2.1 光鉗操控之生物組織建構平台 8 2.2 替代操控系統架構 10 第三章 影像處理與使用者介面設計 19 3.1 影像處理與影像特徵擷取 19 3.1.1 影像處理 19 3.1.2 影像特徵擷取 23 3.2 使用者介面設計 28 第四章 陣列控制設計與實驗結果 31 4.1 組織建構平台介紹 31 4.2 陣列控制設計與實驗結果 33 4.2.1 陣列控制設計 33 4.2.2 實驗結果 36 第五章 結論與未來工作 44 5.1 結論 44 5.2 未來工作 44 參考文獻 46

    [1] N. Koike, D. Fukumura, O. Gralla, P. Au, J. S. Schechner, and R. K. Jain, “Tissue engineering: creation of long-lasting blood vessels,” Nature, 2004, pp. 138-139.
    [2] R. H. Schmedlen, W. M. Elbjeirami, A. S. Gobin, and J. L. West, “Tissue engineered small-diameter vascular grafts,” Clinics in Plastic Surgery, 2003, pp. 507-517.
    [3] V. Mironov, T. Boland, T. Trusk, G. Forgacs, and R. R. Markwald, “Organ printing: computer-aided jet-based 3D tissue engineering,” Trends Biotechnology, 2003, pp. 157-161.
    [4] N. D. Dagalakis, T. LeBrun, and J. Lippiatt, “Micro-Mirror Array Control of Optical Tweezer Trapping Beams,” 2nd IEEE Conference on Nanotechnology, 2002, pp.177-180.
    [5] A. Ashkin, J. M. Dziedzic, J. E. Bjorkholm, and S. Chu, “Observation of a single-beam gradient force optical trap for dielectric particles,” Optical Letters, 1986, pp. 288-290.
    [6] S. Chu, J. E. Bjorkholm, A. Ashkin, and A. Cable, “Experimental observation of optically trapped atoms,” Physical Review Letters, 1986, pp. 314-317.
    [7] A. Ashkin and J. M. Dziedzic, “Internal cell manipulation using infrared laser traps,” Proceeding National Academic Science, vol.86, 1989, pp. 7914-7918.
    [8] A. Ashkin, J. M. Dziedzic, and T. Yamane, “Optical trapping and manipulation of viruses and bacteria,” Nature, vol.330, 1987, pp. 769-771.
    [9] A. T. Ohta, P. Y. Chiou, H. L. Phan, S. W. Sherwood, J. M. Yang, A. N. K. Lau, H. Y. Hsu, A. Jamshidi, and M. C. Wu, “Optically controlled cell discrimination and trapping using optoelectronic tweezers,” IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, 2007, pp. 235-243.
    [10] “彈性微陣列式奈微生醫結構組裝系統”,榮總台灣聯合大學合作研究整合型計畫,民國九十四年。
    [11] J. Chiou and Y. Lin, “A multiple electrostatic electrodes torsion micromirror device with linear stepping angle effect,” Journal of Microelectromechanical Systems, vol. 12, Issue 6, 2003, pp. 913-920.
    [12] T. Juneau, K. Unterkofler, T. Seliverstov, S. Zhang, and M. Judy, “Dual-axis optical mirror postioning using a nonlinear closed-loop controller,” Transducers, vol. 1, 2003, pp. 560-563.
    [13] K. M. Liao, Y. C. Wang, C. H. Yeh, and R. Chen, “Closed-loop adaptive control for electrostatically driven torsional micromirrors,” Journal of Microlithography, Microfabrication, and Microsystems, vol. 4, No. 4, 2005.
    [14] J. R. Stephen, B. Vikramaditya, and B. J. Nelson, “Micropositioning of a weakly calibrated microassembly system using coarse-to-fine visual servoing strategies,” IEEE Transactions on Electronics Packaging Manufacturing, vol. 23, Issue 2, 2000, pp.123-131.
    [15] M. Han, W. Xu, H. Tao, and Y. Gong, “An algorithm for multiple object trajectory tracking,” IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, vol. 1, 2004, pp. 864-871.
    [16] M. Han, A. Sethi, W. Hua, and Y. Gong, “A detection-based multiple object tracking method,” International Conference on Image Processing, vol. 5, 2004, pp. 3065-3068.
    [17] 曾誠,”以光鉗構裝細胞組織之平台設計”,國立清華大學動力機械工程研究所碩士論文,民國九十五年。

    無法下載圖示 全文公開日期 本全文未授權公開 (校內網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)

    QR CODE