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研究生: 楊慧玲
Huei-ling Yang
論文名稱: 自動擷取組織陣列之設備開發
Developing an Automatic Punch Equipment for Tissue Arrays
指導教授: 唐永新
Yeong-Shin Tarng
口試委員: 修芳仲
Fang-Jung Shiou
王世仁
Shyh-Jen Wang
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 機械工程系
Department of Mechanical Engineering
論文出版年: 2007
畢業學年度: 95
語文別: 中文
論文頁數: 83
中文關鍵詞: 組職陣列圖形匹配影像處理
外文關鍵詞: Tissue Array, Pattern Matching, Image Processing
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  • 本論文主要開發一自動化組織陣列平台(Tissue Arrayer),其中應用影像處理技術之圖形比對(Pattern Matching)及尋圓程式達成自動定位之目的,再配合PCI 8255卡進行平台之運動控制。圖形比對除了使機台完成自動定位外,其最主要目的在於使病理等相關研究人員能夠輕易地透過螢幕即能點選欲鑽取之組織位置,並且使程式能夠自動計算出欲鑽取位置與Punch之相對距離,進而達成組織鑽取自動化之目的。
    本研究開發之機台可應用影像處理技術而迅速地移動至所需之相對位置,但尚需配合運動控制程式之撰寫方能使機台進行移動。本機台則係利用PCI 8255卡傳送及接收脈波訊號執行移動或停止之控制;當8255接收到電腦傳送之脈波訊號時,其會將訊號送給驅動器,令驅動器驅使步進馬達運轉。當8255接收到極限開關傳送之脈波訊號時,會將該訊號再傳送給電腦主機,然而配合運動控制程式之撰寫,可使主機停止傳送脈波訊號給8255,進而促使機台停止運轉,達到緊急停止等效果。
    本論文藉由程式撰寫整合影像與運動控制使傳統手動之組織陣列製作過程自動化,不但能縮短組織陣列之製作流程,亦可加速組織陣列方面相關研究之速度,以提升基因、癌症或植物學等相關領域在國際上之競爭力。


    In this thesis, an automatic device for tissue arrayer has been developed. There are two modules in this device, an image processing’s technology, which will be used for position, and motion control system, which includes of PCI 8255 card, and step motors. An image processing technique in determining a circle will be used to help to find out the center point of punch, which is regarded as the image’s orientation point. The program will record the data and count out the distance between punch’s point and the point of users’ wishing. According to the center point and the relative distance, the table will be moved to the station and to be punched.
    In motion control, the PCI 8255 card will through and receive the signal, and try to control the machine’s moving. While the card receives the signal from computer, it will pass the signal to the driver, and then the driver will trigger the execution of the motor. The PCI 8255 card will not only command the motor start working but also let the motor do stop emergently.
    In this study, the vision and motion will be integrated in the automatic device. The automatic device has a better productivity than that of manual one. Following the speed of the development in biological field will be faster than before, and the competitiveness will also be improved.

    摘 要 I ABSTRACT II 誌 謝 III 圖 索 引 VI 表 索 引 VIII 第一章 前言1 1.1 研究背景1 1.2 研究動機2 1.3 研究目的3 1.4 研究方法4 第二章 文獻回顧6 2.1 組織晶片之製程8 2.2 組織陣列之應用11 2.3 數位影像之概念及應用12 第三章 自動化影像系統16 3.1 影像處理基本步驟16 3.1.1 影像擷取17 3.1.2 影像前處理19 3.1.3 影像分析及應用22 3.2 影像處理之程式架構 23 3.2.1 鑽孔路徑之影像處理 23 3.2.2 圖形匹配29 3.3 結果與討論34 3.3.1 像素座標值與實際尺寸之校正34 3.3.2 實驗內容及結果35 第四章 自動化組織陣列擷取設備39 4.1 機構設計39 4.1.1 滑塊設計41 4.1.2 齒輪與導螺桿43 4.2 電控設備配置44 4.3 運動控制程式50 4.3.1 運動行程介紹51 4.3.2 馬達驅動控制54 4.3.3 搭配影像之馬達運動控制56 4.4 結果與討論60 4.4.1 實驗內容與結果60 第五章 結論與展望62 5.1 結論62 5.2 未來研究方向64 參考文獻66 附 錄 A68 個人介紹72

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    【12】施威銘研究室,PC影像處理技術,台北,旗標,民國82-83年。
    【13】National Instruments Corporation, “NI Vision Concepts Manual”, National Instruments Corporation.(2000-2005)
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