高精度直线切换式调焦机构的设计与试验研究

调焦机构是显微成像系统的重要组成。目前显微成像设备主要使用转盘式物镜切换机构和升降载物台来进行调焦,其不利于仪器的小型化,且价格昂贵。为此提出一种新的采用丝杆电机驱动与直线导轨相配合的兼具切换与调焦的机构,主要由混合式丝杆步进电机、高精度导轨、编码器、光电开关等组成。具体给出了机构的组成、调焦方法,并进行了模态分析、单步精度测试、垂直度测试。结果表明:步进分辨率<1μm,垂直度<10″。在能达到同类产品性能的同时,降低了成本。

基于ARM的双电机控制实验平台设计

以LM3S9B96和AD5752为核心,设计了控制卡,解决了主机和从机在帧长度不同的时候进行同步串行通信的问题,并结合安川伺服电机,搭建起双电机控制算法实验平台。实验表明,该实验平台能够用于控制算法测试验证。同时,该控制卡也适用于智能分布式控制系统的组建。

基于改进轮廓跟踪的瞳孔快速检测

提出一种基于直方图二值化和改进的轮廓跟踪的瞳孔检测方法。首先对采集的瞳孔图像计算直方图,根据直方图特征取出合适的阈值进行二值化,再对二值化后的图像进行轮廓跟踪,得到精确的轮廓边界,进而得到直径、中心等信息。对前一帧瞳孔图像进行瞳孔信息计算后,后一帧图像以该瞳孔中心为中心,缩小检测区域进行直方图二值化及瞳孔轮廓跟踪,得到该帧图像的瞳孔信息,减少运算,加快检测速率。该算法鲁棒性高,速度快,可满足300帧/s的实时检测速度。

经颈静脉肝内门腔静脉分流术穿刺针弯折角的计算方法

目的经颈静脉肝内门腔静脉分流术(transjugular intrahepatic portosystemic shunt,TIPS)是用于治疗门静脉高压症的一项综合介入治疗技术,其中由肝静脉到门静脉的穿刺是一个技术难点,而穿刺针前端弯折角的正确选择对于正确穿刺至关重要,本文给出一种符合个体解剖结构的穿刺针前端弯折角计算方法。方法首先采集术前增强CT影像,在门脉期CT影像基础上做术前规划勾画穿刺路径,再结合穿刺针前端几何特征,采用贝塞尔曲线参数方程刻画穿刺针前端形态及弯折变形过程,通过对符合方程组要求的点进行遍历找到正确的针尖位置,进而求解曲率得到穿刺针前端弯折角,实现术前规划中弯折角的量化计算。最后通过术中操作参数主观评价结合术后总结比较的方式进行本计算方法效果评估。结果以两个中心13例患者的临床验证为例,给出平均穿刺次数、穿刺时间及有无并发症等结果。经过本计算方法量化后的术前规划引导后,平均穿刺次数分别为3、2,平均穿刺时间分别为161min、142 min。结论基于贝塞尔曲线参数方程的穿刺针前端弯折角计算方法,在经颈静脉肝内门腔静脉分流术术前规划引导门静脉穿刺应用中具有很好的效果。