论文题目：基于机器视觉的全自动涂片镜检系统设计与实现
摘要：随着经济的发展和生活水平的不断提高,人们对身体健康的要求也随之提高。在医院妇科检查中,妇女白带常规检查已成为基础检查项目之一。传统检查方式由医师手工制作白带样本涂片,并在显微镜下观察,效率较低。因此能够自动涂片、自动阅片的一体化系统逐渐被医院接受。且基于神经网络的图像分割技术提高了识别准确率,减轻了医生负担。论文来源于实际工程项目,主要完成了全自动涂片镜检系统核心控制板硬件电路设计,以及相应的嵌入式软件开发。控制板与计算机端通信,实现白带样本自动制片、自动送片等操作;并控制显微镜电动载物台,配合计算机中的相关核心算法实现快速自动聚焦、自动图像扫描,为识别算法提供图像数据。核心控制板主控芯片选择STM32系列芯片。利用步进电机驱动芯片设计步进电机细分控制电路,使得硬件电路和软件的设计被简化,并提高硬件的抗干扰能力;利用光电传感器保证步进电机正常工作;使用主控芯片内数字-模拟转换模块和恒流驱动器,设计了用于显微镜下的可调光源电路。硬件电路经过多次改动与测试,性能可靠。将嵌入式软件划分为多个任务,使用μC/OS-Ⅲ实时操作系统对任务进行管理,简化了软件结构。编写了控制电机和开关的一系列底层函数,提高了代码的开发效率也有利于软件的维护和移植。步进电机驱动使用“S”型加减速曲线,电机的起动与制动过程更为平稳,减小了运动误差。另外,利用机器视觉模块对系统进行监控,保障了系统的安全性与稳定性。
关键词：嵌入式系统;全自动显微镜;步进电机;实时操作系统μC/OS-Ⅲ
学科专业：通信与信息系统
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状与发展趋势
1.3 论文研究目标与结构安排
第二章 全自动涂片镜检系统方案设计
2.1 全自动涂片镜检系统介绍
2.2 系统工作流程设计
2.3 系统工作原理
2.3.1 步进电机与其细分控制
2.3.2 步进电机加减速曲线
2.3.3 系统气路连接
2.4 主控芯片与资源分配
2.5 本章小结
第三章 全自动涂片镜检系统硬件设计
3.1 主控芯片外围电路
3.2 步进电机细分控制电路
3.3 传感器电路
3.4 串口通信电路
3.5 真空泵与电磁阀电路
3.6 可调光源电路
3.7 辅助板电路设计
3.8 电源设计
3.9 本章小结
第四章 全自动涂片镜检系统软件设计
4.1 嵌入式操作系统μC/OS-Ⅲ
4.2 系统软件结构与软件任务划分
4.3 步进电机驱动以及用电器件开关驱动实现
4.4 可调光源软件实现
4.5 中断内处理
4.6 软件任务实现
4.6.1 开始任务
4.6.2 指令解析任务
4.6.3 串口打印任务
4.6.4 涂片制作、丢弃任务
4.7 系统安全与保护
4.7.1 电机防碰撞保护
4.7.2 断电故障保护
4.7.3 涂片制作过程监控
4.8 在线升级程序
4.9 本章小结
第五章 系统测试与结果分析
5.1 硬件设计部分测试
5.2 软件设计部分测试
5.3 机器视觉模块测试与分析
5.4 系统运行结果
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 工作展望
致谢
参考文献