激光扫描共聚焦显微镜弱荧光成像控制方法研究

论文摘要

目的:激光扫描共聚焦显微镜(共聚焦显微镜)在医学检测弱荧光图像中存在对焦耗时长、检流式扫描仪速度慢、容易受负载扰动和电机参数改变影响等诸多问题,而弱荧光图像具有高分辨率、大视野的成像要求。方法:提出了模糊控制自适应整定的PID调整方法,搭建了相应的激光扫描共聚焦显微镜控制系统;并在给定步进输入和动态变化的阶梯输入下对现有PID和自适应模糊PID控制方法进行了仿真实验。结果:相较于PID控制,模糊PID控制的稳态误差明显减小,超调量低于10%,大大提高了运动平台的稳定性,且调节XY载物平台至稳定所需的调节时间更短。结论:将自适应模糊PID控制策略应用于共聚焦显微镜XY控制平台,具有动态响应快、抗干扰性强、稳定性好的特点,在一定程度上满足了弱荧光图像高分辨率、大视野的成像要求。

论文目录

• 1 共聚焦显微镜控制系统设计及建模
•   1.1 光源模块
•   1.2 扫描模块
•   1.3 共轭聚焦与检测模块
•   1.4 XYZ载物位移平台模块
• 2 自适应模糊PID控制系统
•   2.1 控制系统结构及建模
•   2.2 控制规则设计及优化
• 3 系统仿真及结果
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 薛腾,叶仙,胡洁

关键词: 激光共聚焦扫描显微镜,弱荧光图像,自适应,模糊控制

来源: 电子显微学报 2019年02期

年度: 2019

分类: 信息科技,工程科技Ⅱ辑

专业: 仪器仪表工业

单位: 上海交通大学机械与动力工程学院

基金: 国家自然科学基金资助项目(Nos.51675329,51675342),机械系统与振动国家重点实验室课题(Nos.GZ2016KF001,GKZD020018),上海宝山区科委项目(16-C-3),上海交通大学“医工交叉创新基金”(No.YG2014MS12),特种车辆及其传动系统智能制造国家重点实验室开放课题(No.GZ2016KF001)

分类号: TH74

页码: 118-124

总页数: 7

文件大小: 488K

下载量: 306