高光譜顯微影像系統人機介面之研製

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姓名

陳仕忠(Shih-Chung Chen) 查詢紙本館藏

畢業系所

光電科學與工程學系

論文名稱

高光譜顯微影像系統人機介面之研製
(Design the human machine interface for hyper-spectral microscopic system)

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摘要(中)

目前在檢測癌症細胞上，有很多都是以腫瘤出現病變的區域作診斷，若能在腫瘤尚未發生病變前，提前診斷出來的話，如此便能提高治癒率。本研究開發一套高光譜顯微影像系統的人機介面，可針對可疑部位的細胞做光譜掃瞄，掃瞄出此區域細胞各頻譜的影像資料，這些資料將來可以與資料庫做連結，分析出此可疑細胞是否會轉換為癌症細胞。如此便可以達到提早診斷與治療。
本研究主要開發一套可以量測細胞的光譜影像的人機介面程式
，此人機介面程式的功能包含控制馬達移動方向、控制高光譜儀曝光時間、影像的對焦功能、可選取不同波長的即時影像、量測螢光影像、紀錄310~1096 nm的光譜強度及位置資訊。

摘要(英)

Presently the cancer was examined by diagnosing the pathological changes of tumor. If the examination of cancer can diagnose the tumor before the cell occur the pathological changes, the cure rate of cancer will increase. This research develops a human-machine interface for hyper-spectral microscope. The hyper-spectral microscope can scan the specific area of cell and records the data of spectrum and intensity. These data is helpful to diagnose tumor.
This research aims to develop a human-machine interface to control the hyper-spectral microscope. This interface can control the moving speed of motor, the exposure-time of hyper-spectrum, real-time focus, image of fluorescence, and the data of spectral intensity and position.

關鍵字(中)

★ 螢光
★ 高光譜

關鍵字(英)

★ fluorescence
★ hyper-spectral

論文目次

摘要 i
Abstract ii
誌謝 iii
目錄 iv
圖目錄 vii
表目錄 ix
一、緒論 1
1-1 前言 1
1-2 研究動機與目的 3
二、光與顯微鏡光學的簡介 5
2-1可見光光譜範圍 5
2-2顯微鏡 6
2-2-1顯微鏡的概說 6
2-2-2物鏡與目鏡 6
2-2-3明視野與暗視野 7
2-2-4焦距的縱深 7
2-3顯微鏡的種類 8
2-3-1實體顯微鏡 8
2-3-2光學顯微鏡 8
2-3-3螢光顯微鏡 9
2-3-4相位差顯微鏡 10
2-4照明燈源的種類 11
2-4-1鹵素燈 11
2-4-2高壓水銀燈 11
2-4-3氙氣燈 12
三、高光譜顯微影像系統之原理分析 13
3-1 高光譜顯微影像系統 13
3-2 延遲透鏡 14
3-3感測器元件 15
3-3-1 CSI影像感測器 15
3-3-2 CMOS影像感測器 15
3-3-3 CCD影像感測器 16
3-3-4 EMCCD影像感測器 17
3-4步進馬達 19
四、高光譜顯微影像系統之設計流程 21
4-1軟體架構 21
4-2步進馬達與電腦的連結 24
4-3 EMCCD影像感測器連結 28
4-4馬達新的起始位置 30
4-5影像擷取與資料儲存格式 31
4-6檔案容量的算法 35
五、實驗與結果分析 37
5-1硬體架構 37
5-2校正實驗 40
5-2-1高光譜顯微影像系統對焦方式 40
5-2-2系統MTF量測 44
5-2-3馬達移動與影像形變 46
5-3量測實驗樣本 49
六、結論與未來展望 56
6-1 結論 56
6-2 未來展望 57
七、參考文獻58
八、個人著作61

參考文獻

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指導教授

歐陽盟(Mang Ou-Yang)

審核日期

2010-7-27

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