一、用于光电子器件封装的微操作系统（论文文献综述）
韩玥鸣[1]（2020）在《光纤熔接对准技术研究》文中进行了进一步梳理光纤的对准熔接对建立优质的光纤通信网络十分重要,为了适应光纤熔接产品的开发需求,需要对产品的相关部件进行针对性分析测试。光纤熔接是通过对熔接区的光纤图像进行边缘识别,实现光纤的对准熔接,传统方法使用模拟信号图像,对边沿幅度的划分不清晰,抗干扰性能差,导致光纤对准效果差,因此研究精确的光纤对准方法对现代工业技术发展具有重要的实用价值。光纤熔接是通过光学成像实现熔接区的光纤对准图像采集,然后将捕获到的图像传至计算机,通过Matlab软件对图像数据进行处理,进行光纤边缘的识别定位,得到光纤间隔等数据,指导移动平台实现光纤的对准。本次系统的总结了光纤熔接技术发展历程,结合现有的伺服控制机构,针对光纤对准技术构建算法模型,研究了基于显微成像原理下的光学系统参数关系,主要从光纤对准时的图像采集、摄像系统标定、光纤图像对准三个方面提出了改进,通过对光纤的图像信号数字化,解决模拟信号不稳定、边缘划分不清晰问题;通过改进图像算法,提高光纤的边缘检测定位精度,得到精确的光纤对准偏差数据,实现光纤的高精度对准。本论文在对光纤对准时误差分析的基础上,提出了基于数字图像技术结合光纤侧视成像的光纤对准方法。首先,对光纤对准的原理及影响光纤损耗的原因进行分析,提出了光纤对准的整体设计方案。其次,通过视觉系统选型重构,对光源、摄像机、传感器等硬件配置进行改进,对相机与传感器的匹配进行建模分析,极大程度提高了图像的采集质量。然后,设计了新的光纤对准检测算法,主要包括图像预处理、边缘检测、边缘连接和定位,改善了光纤图像的处理效果。最后,设计标定物法取代传统标定,采用将光栅与图像处理相结合的方法,简化了图像标定过程,增强了图像识别稳定性;利用光栅解决了由于光纤的尺寸误差导致的测量误差问题;设计新的光纤对准测量算法,提高了图像识别精度,提出利用中心偏移量实现光纤的纤芯对准,消除了偏移误差,满足了光纤对准误差小于3μm的设计指标,提高了光纤的对准精度。
肖兴维[2]（2020）在《基于机器视觉的高精度自动微装配系统的关键技术研究》文中认为微小型零件的空间几何测量精度决定了微装配系统的装配质量与效率,当前由于视觉测量具有连续性、灵活性、高精度等优点,为微装配系统首选的测量方式之一,但单目视觉测量维度有限,无法准确地测量出微小型零件的三维空间位姿信息,又由于在复杂的装配环境中,微小型零件常因工况环境的几何干涉无法保证其在视觉成像范围内,因此如何提高测量系统的环境适应性与准确快速测量微小型零件的空间位姿是提高微装配系统的装配质量与效率的关键。本文将响应速度快、抗干扰能力强的二维倾角仪引入到测量系统中去,与正交双目视觉构成组合测量系统,提出了一种基于正交双目视觉与倾角仪组合测量空间相对位姿的方法,以实现跨尺度微小型零件精密测量与自动装配。研究了视觉成像的基本过程及相机标定原理,结合刚体变换理论构建了正交双目视觉测量模型,求解了特征点空间的三维坐标。基于三垂线定理,推导了倾角仪与姿态角的输出关系,建立了组合测量系统各坐标系间的位置转换关系,构建了微小型零件空间位姿组合测量模型。由于倾角仪测量精度高、抗干扰能力强,确保了组合测量系统的环境适应能力与位姿测量精度。列举了成像过程的干扰因素并对图像噪声的来源进行了分类,按噪声对图像的影响构建了噪声模型并选取了相应的滤波方式。针对成像图片可视化细节信息少的问题,推导了灰度变换的几种形式。采用两种坐标提取算法结合图像预处理对标定板圆心进行坐标提取,以此对比两算法的坐标提取精度,并为组合测量系统提供一种稳定可靠的坐标提取算法。搭建了高精度自动微装配实验平台,以光纤阵列与连接头为测量与装配对象,验证了组合测量系统的精度与可靠性。为了确保组合测量模型的准确性,采用2D轮廓仪对光纤阵列与连接头进行分时测量与求解,与六自由调整平台调整值进行比较,验证了空间位姿测量模型的准确性。分析了测量过程中测量误差与不确定度的来源,并选取了相应的不确定度评定方法,根据输入量与输出量之间的映射关系,推导了测量值的灵敏系数,并对测量不确定度分量进行合成。基于组合位姿测量的数学模型,构建了系统的测量合成不确定度模型,并对各不确定度分量进行了分析与求解,验证了组合测量系统测量结果的可靠性。
王文治[3]（2019）在《基于柔性铰链的应变传感器传感特性研究》文中研究说明随着现代科学技术的迅速发展,机械装备对于工业发展的重要意义日益凸显。机械装备在工作服役过程中,容易受到外部载荷、应力集中、疲劳变形各种因素的影响,使得重要零部件的结构出现损伤,从而导致结构整体的刚度强度下降,进而造成整个机械结构失效。为了避免这种情况的出现,对机械装备结构进行应变监测具有十分重要的现实意义。现有的应变监测方式主要利用电类磁类传感技术,比较容易受到电磁干扰,且稳定性较差,不适于采用多点分布式测量方式。而光纤光栅以其体积小、不受电磁干扰、长期稳定性好、可分布式测量等优点在应变监测领域获得越来越多的关注。因此,本文以光纤光栅为敏感元件,设计出一种新型的具有高应变监测灵敏度的传感器,其采用基片式封装,将光纤光栅与柔性铰链桥式微位移结构相结合,建立理论模型并搭建实验平台对传感特性进行了分析与验证。本文研究了柔性铰链的受力变形关系。在柔度矩阵法的基础上,提出一种应用于串联型柔性铰链组的计算模型,将其运用于研究所设计的传感器,得到传感器静态应变传递特性。结果表明,该传感器与传统直接粘贴式光纤光栅传感器相比,应变测量灵敏度提高至裸光纤光栅的13倍。该传感器应变测量精度与稳定性远超裸光纤光栅,可以满足机械系统结构变形中微小应变监测的要求。针对传感器的理论模型,运用ANSYS Workbench有限元方法进行验证,仿真结果与理论模型误差仅为1%。采用柔度矩阵法与有限元方法对各项结构参数进行分析,分析传感器各项结构参数对增敏倍数的影响。结果表明,对于柔性铰链部分,适当减小柔性铰链的半径与最窄处宽度,能有效提高结构位移放大倍数;对于结构整体与刚性杆部分,增大结构厚度与转动杆偏转角度,同样能够增大位移放大倍数。通过实验对传感器的传感特性进行了研究,实验结果与理论计算、仿真分析相吻合。同时,得到了传感器的灵敏度、线性度、重复性、迟滞性等性能指标。综上,本文通过对静动态实验结果的分析验证了传感器对于微小应变的实时监测能力,具备良好的工程应用价值。
卢倩[4]（2018）在《基于压电驱动的六自由度混联精密定位平台关键技术研究》文中指出在光波导器件连接和封装过程中,需要解决的关键问题是如何提高精度,实现连接封装过程的自动化,这对大行程、多自由度精密定位工作台提出了需求。已有装备采用电磁电机经丝杠驱动六自由度工作台运动,实现阵列光纤与光波导器件的对准。由于传动链较长,致使系统刚度低,响应慢,系统精度难以进一步提升,只能依靠其它驱动方式进行更高精度的补偿,这使系统对作动器的控制难度增加。另外,工作台自身的导向精度也是限制对准精度进一步提高的关键因素。本文提出了具备多种工作模式、大行程、快响应和高精度特点的压电电机,作为串并混联六自由度精度定位平台的作动器,进而构建基于压电作动器直接驱动的六自由度高精密定位平台,其具体设计目标是具备连续大行程工作范围和高精度定位能力,平动定位精度为1μm,转动定位精度为0.0005°。首先,设计了柔性正交式、柔性杠杆式和柔性菱形式三种不同结构的非共振式压电作动机构,提出了连续驱动和步进驱动两种作动模式,分别满足较远距离高速运动和临近目标精确定位要求。另一方面,面向柔性铰链的结构参数展开了参数化设计研究,提出了新的结构参数ε和柔度参数λ,详细探讨了参数ε对柔性铰链结构柔度的影响机制,以及参数λ-ε的之间的影响关系。在此基础上面向三种不同结构的压电作动机构展开了不同的优化设计方法研究,并采用多种方法验证了其优化设计的有效性,最后对三种压电作动机构进行了实验研究。实验结果证明,优化后的三种柔性压电直线作动机构有效的提升了步进作动的分辨率,具有高精度的运动分辨率和稳定的宏观连续运动能力,能够直接应用到多自由度精密定位平台中。其次,在对比了串联机构和并联机构的优缺点之后,采用2T1R串联平台+2R1T并联平台的构型,设计了串联与并联混合构型的六自由度精密定位平台;其中3-DOF并联平台采用3条斜面牵引并联支路对称布置结构方案,设计了大行程圆柱柔性铰链,提出了基于模糊优化算法的圆柱柔性铰链结构参数优化设计方法,构建了基于大行程圆柱柔性铰链的3-DOF并联平台刚度模型,分析了大行程圆柱柔性铰链在3-DOF并联平台中的有效性和可靠性。另一方面,构建了6-DOF混联精密定位平台的完整运动学与动力学模型,借助于齐次坐标变换方法给出了6-DOF混联精密定位平台的运动学位姿正反解;利用拉格朗日动力学模型给出了动力学广义驱动力的求解模型;最后采用多刚体动力学仿真软件ADAMS对所构建的6-DOF混联精密定位平台开展了仿真研究,仿真结果表明所设计的6-DOF混联精密定位平台具有较好的运动学能力,在给定外力（力矩）条件下可以实现大行程工作空间范围内的宏观运动与定位,满足6个自由度的运动设计要求。最后,搭建了面向6-DOF混联精密定位平台的实验系统,设计了实验测量方法,开展了步进作动模式实验研究和连续作动模式实验研究。实验结果表明,在步进作动实验中,X轴平动的步进分辨率为1.2μm,Y轴平动的步进分辨率为1.4μm,Z轴平动的步进分辨率为1.0μm;X轴转动的步进分辨率为8.6μrad,YU轴和YV轴转动的步进分辨率分别为11μrad和10μrad,Z轴转动的步进分辨率为3μrad;在连续作动实验中,X轴平动的宏观运动速度为1.82mm/s,Y轴平动的宏观运动速度为1.89mm/s,Z轴平动的宏观运动速度为312μm/s;X轴转动的宏观运动角速度为29000μrad/s,YU轴和YV轴转动的宏观运动角速度分别为29400μrad/s和28000μrad/s,Z轴转动的宏观运动角速度为26400μrad/s。各轴的平动定位分辨率和转动定位分辨率已基本达到预期设计目标;各轴的平动和转动的工作行程区间均已实现预期设计目标。另一方面,对6-DOF混联精密定位平台进行了运动误差影响因素分析,给出了各轴的运动误差棒分析图,对于进一步提高所设计的6-DOF混联精密定位平台的定位精度和运动性能具有指导意义。本研究课题所设计的6-DOF混联精密定位平台,采用非共振式压电直线电机直接作为各轴运动的作动机构,显着缩短了传动链,简化了系统控制方式,也有利于提高定位平台的作动响应速度;利用非共振式压电直线电机的步进作动模式和连续作动模式,即可实现6-DOF混联精密定位平台高精度微动与大行程宏动,具有广阔的应用前景。
孙梦馨[5]（2018）在《非共振式压电直线电机的研究及其在多自由度平台中的应用》文中指出压电直线电机具有定位精度高、响应速度快、设计灵活、不受电磁干扰等特点,在新兴前沿科技领域中有广阔的应用前景。近年来,压电直线电机在多国研究者的广泛关注下得到了快速的发展,许多发达国家都凭借着先进的理念与多年技术积累将压电电机技术推向产业化的发展方向,尤其是在精密平台系统中,新技术与新产品层出不穷。在中国制造2025背景下,我国核心技术发展正面临巨大的机遇与挑战,研制以压电电机为基础、具有自主知识产权的精密运动平台、促进多自由度平台应用的产业化发展,将会有力推动我国精密驱动与定位技术的发展。本课题在国家自然科学基金面上项目（No.51375224）“压电驱动的六自由度工作台及控制方法”和中航工业产学研项目（N0.CXY2013NH09）“高精度微位移光学稳像技术”的资助下,以研究和设计应用于精密运动平台中的非共振式压电直线电机为目标,开展了非共振式压电直线电机的运动模型建立、设计准则总结、性能仿真分析、电机实验验证、评价方法归纳等多方面的研究工作,遴选综合性能较为优秀的样机应用于多自由度精密平台,加工装配样机并进行性能试验,所设计的平台实现了高精度、大行程、快响应的作动。本论文研究的主要内容和成果如下:1.总结压电直线电机和多自由度运动平台的特点、分类以及研究现状。通过调研国内外压电直线电机和多自由度运动平台的发展历程、研究现状和应用前景,指出了深入研究压电直线电机及其在多自由度平台中应用的重要意义。2.根据国内外研究成果的调研,选取非共振式压电直线电机作为研发对象,系统地分析了非共振式压电直线电机的核心元件叠层压电陶瓷的性能指标、核心输出部件定子结构工作机理与设计准则、电机外围结构的设计方法、压电直线电机的LuGre接触摩擦模型。3.提出双足驱动非共振式压电直线电机的模型建立方法,并依据模型分析了电机的三种工作模式。根据提出的模型设计了三种不同形式的双足非共振式压电直线电机,采用理论与仿真相结合的方式对电机性能进行了分析,样机实验表明,依据提出的模型设计的三种电机行程大（与所采用导轨行程相同）、分辨率高（可达0.1μm）。4.提出一种惯性非共振式压电直线电机的设计理论,系统地分析了该电机的作动机理,通过理论建模与有限元仿真相结合的方式对电机结构进行了优化设计,定子采用长柔铰放大式的设计,使得该种电机结构紧凑便于小型化与集成化,样机实验表明优化后的电机满足了多种设计要求:定子的驱动足横纵向输出位移得到了放大、输入信号频率与电机输出速度拥有较好的线性度、电机位移分辨率小于1μm。5.分析所述对称原理样机、杠杆放大式电机、对称长柔铰式电机在实验中的问题,改进设计了一种双柔铰导向层叠式非共振压电直线电机,阐述了该电机的工作原理、性能特点,总结了本文提出的五种不同形式非共振压电直线电机的性能参数,提出了量化评价方法,并遴选性能较为优秀的两种样机进行了二自由度运动平台的结构设计与性能试验。6.根据所研制的二自由度运动平台的结构特点,设计了一种串并联结合的六自由度运动平台,构建了平台的理论模型与基本控制策略,通过仿真修正了多自由度平台的控制策略,各自由度的性能试验表明所设计的平台实现了较高精度（平动分辨率小于1μm、转动分辨率小于0.002°）、较大行程（平动行程等于所采用导轨行程,转动行程适用于高精度应用领域）、快响应（启停响应时间在几十毫秒级）。
孔蒙[6]（2018）在《基于珍珠层的碳纳米筛制备及其应用研究》文中研究说明海洋贝壳是一种储量丰富的渔业废弃物,同时,又是一种独一无二的制备二维纳米材料的可再生原材料。无论是从环境保护还是资源利用上,对其回收利用都具有重要意义。目前,海洋贝壳的利用率极低,主要是对其无机组分的利用,对其有机组分用以大规模绿色的合成具有精细结构的二维碳纳米筛还鲜有报道。目前国内外对二维碳纳米筛的相关研究主要集中在石墨烯纳米筛材料上,虽然制备方法种类繁多,但大都存在高耗时、高成本、工艺复杂和容易造成污染的问题,而且产品往往溶剂分散性较差,因而限制了纳米筛的进一步应用。本论文通过选用海洋废弃物贝壳一鲍鱼壳为原材料,采用直接热解的绿色合成方法,实现了具有高分散性的类石墨烯结构的二维碳纳米筛的制备,并探究了该碳纳米筛在过滤吸附、传感以及驱动等领域的应用。主要研究内容如下:1.基于鲍鱼壳珍珠层精妙的“砖泥”结构,利用其“泥层”（有机层）作为碳质前体,“砖层”（霰石层）则充当硬模板,通过直接热解的方法成功制备了具有类石墨烯结构的二维碳纳米筛。通过表征分析,该碳纳米筛的面内孔是以矿物桥为模板和霰石层的自活化效应共同作用产生。最终,合成厚度<1 nm,比表面积为378 m2/g,并且含有丰富的O、N和S等杂原子掺杂的碳纳米筛。2.将制备的类石墨烯二维碳纳米筛分散到多种溶剂,观察一周得出该碳纳米筛在水、乙醇、二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺等溶剂中具有很好的分散稳定性,继而将其水分散液在不同基底蘸写、滴涂或抽滤成多种图案,均展现出良好的可加工性。再将其水分散液通过真空抽滤成膜用于过滤吸附罗丹明B,该碳纳米筛膜展现出高通量过滤和连续流动吸附,并且通过批量吸附实验得出该碳纳米筛对多种染料的吸附率几乎都高达百分之百。还将其分散液滴涂到丝网印刷电极或者涂敷到弹性体和尼龙基底上,该谈纳米筛膜对微量化学物质、应变和湿度的传感均表现出较广的检测范围和较高的灵敏度。最后,将二维碳纳米筛制备的仿生肌肉通过低压电场刺激,也表现出较大的弯曲驱动形变并且能够保持长时间的致动稳定性。
张毅晶[7]（2017）在《基于视觉伺服的生物显微操作系统关键技术研究》文中指出随着人们对于电子、生物、医学等方面微观领域的研究深入,操作对象的微小化迫切要求进行微操作研究。基于生物操作的细胞融合、染色体移植、转基因研究、微细手术、DNA注射等技术研究越来越广泛,这些都用到微操作系统。本文主要研究针对贴壁细胞的注射系统。显微注射使用的显微镜一般采用手动调节来观测微观生物操作,伴随有效率低下的问题,随着此方面研究的不断推进,将计算机视觉算法和智能控制技术逐渐运用到显微注射系统,实现自动化的高效操作。显微操作过去常由专业实验人员在显微镜前目视操作,操作效率很低,基于视觉伺服的显微操作机器人,将操作人员解放出来,使他们免于操作疲劳和状态不稳带来的操作失误,这种新型的自动化系统提高了操作效率,为实验人员改善了工作条件,为相关的细胞工程研究提供了良好的平台,对于生命科学进一步发展具有重大意义。针对显微注射过程中的注射针和细胞的识别、显微图像拼接、视觉伺服控制中注射针的视觉跟踪三个重要环节进行了研究,主要内容涵盖了以上三个重要环节:（1）首先是对整个系统的介绍,针对显微注射的操作对象贴壁细胞和操作工具的特点和课题要求,搭建出一种专门用于进行贴壁细胞注射的微操作系统。主要包括系统硬件和软件的介绍;根据微操作系统各部分的分工和作用,对硬件系统进行了功能模块划分,并对各模块中的关键硬件进行了选型和简要介绍;对显微注射系统的软件平台和与硬件模块对应的各部分软件功能进行了介绍。（2）为贴壁细胞注射系统能实现准确、高效的注射工作,要进行贴壁细胞的识别定位和微注射针的识别定位。先对细胞图像进行图像预处理,利用高斯滤波器去除噪声;针对贴壁细胞透明、形状无规则的特点使用最大熵阈值分割法进行分割定位,实验证明可以呈现出清晰的分割效果;在注射针的平面定位上,针对常用的阈值分割方法易出现错误的缺点提出了基于主动轮廓模型的方法,对获得的轮廓点进行遍历,确定针尖位置。实验证明此方法获得了连续光滑的针尖轮廓,准确性良好;此外,还对注射针Z方向的接触检测定位方法进行了详细说明。（3）针对显微视野有限的特点,且贴壁细胞是不运动的操作对象,通过移动操作平台采集多幅贴壁细胞显微图像将其拼接到一起,形成包含操作对象丰富信息的大图,方便显微注射操作。对先前的SIFT和本文提出的SURF两种图像配准方法分别对图像进行了提取特征点、配准、拼接的对比实验,结果表明了本文所选的SURF配准算法速度更快,更适用于显微图像的拼接。最后提出了适用于显微图像拼接改进的渐入渐出算法融合技术,完成了显微图像的无缝拼接,并按照上述图像拼接算法拼出了一幅全景图像。（4）采用基于图像的视觉伺服控制法对针进行控制,针对其中的针尖跟踪技术进行了研究,由于传统的模板匹配法的局限性,重新提出了一种基于几何Snake模型的针尖跟踪算法,同时结合卡尔曼滤波器对注射针的追踪过程进行了预测,对注射针的跟踪效果进行了仿真,得到了光滑清晰且动态分割效果良好的跟踪轮廓,对比了使用卡尔曼滤波器前后的跟踪轨迹和误差曲线,证明了后者的实时性。其次,对细胞注射路径进行了优化设计,提高了注射效率。最后使用PID控制法通过控制机械手控制注射针运动。
刘艳玲[8]（2016）在《高性能电化学传感器实时监测内皮细胞一氧化氮释放》文中研究指明细胞作为生命体结构和功能的基本单元,通过释放各种信号分子进行胞间信息与信号传导,从而实现对有机体整体功能的调控。因此,准确、实时、动态监测细胞释放的生物信号分子,对认识细胞间通讯机制、理解正常生理过程以及揭示重大疾病分子机制均具有重要意义。信号分子一氧化氮（NO）在体内多个系统中发挥着重要调节作用,尤其在心血管系统中,NO具有促进血管舒张、抑制血小板聚集和白细胞粘附、抗炎性反应等作用。NO的生物利用度降低会引发一系列心血管疾病,如动脉粥样硬化、高血压和心力衰竭等。高效、实时、准确监测NO水平对深入理解其在体内的作用机制具有重要指导意义。电化学分析技术因灵敏度高、响应速度快、易于微型化及电极材料多样化等诸多优点,在实时原位监测活细胞或组织释放的信号分子方面具有独特优势。迄今研究者已发展了多种NO电化学传感器,并在生物体系检测中取得重要进展。然而,NO电化学传感器在生物医学中的深入应用仍然受到很多限制。首先,NO在体内的浓度范围广,目前对于nM浓度级别以上的检测已相对成熟,而更低含量（sub-nM）的NO测定仍然存在挑战。其次,对直接覆盖或培养在电化学传感器表面的细胞进行实时原位检测时,现有传感器在灵敏度、选择性、细胞相容性方面难以兼顾。尤为重要的是,在血管内皮细胞机械力信号转导过程中,内皮细胞灵敏感应机械力并在形变过程中产生和传递NO等重要生物化学信息。然而,目前的电化学传感器大多为刚性硬质电极,缺乏顺应性及弹性,不能发生机械形变以模拟血管对内皮细胞的拉伸力,长期以来在细胞机械力信号转导的实时原位监测方面尚未取得突破。针对以上现状和挑战,本论文立足于发展高性能电化学传感器以解决电化学方法在细胞实时监测中遇到的瓶颈问题,在提高常规电极灵敏度、选择性和生物相容性,研制新型可拉伸电化学传感器,实时监测细胞机械力信号转导等方面展开了系统性研究。论文工作主要包括以下几个方面：1.利用石墨烯优良的导电性、金属卟啉（FeTCP）对NO独特的电催化特性和3-氨基苯硼酸（APBA）与细胞膜中多糖分子特异结合的性质,通过将石墨烯和FeTCP非共价复合,再共价连接APBA的方式,构筑了基于功能化石墨烯的仿生传感界面。石墨烯和卟啉分子的协同作用,使得传感器对NO的电化学检测具有极高的响应能力；粘附小分子APBA有效提高了传感界面的选择性和生物相容性。结合微加工技术,我们制备了基于功能化石墨烯的多功能微传感器阵列,对NO具有很高的灵敏度和选择性,在细胞培养基中对NO的检测限可达90 pmol/L。采用该传感器阵列,在单细胞水平上实现了人脐静脉内皮细胞（HUVECs） NO释放的高灵敏实时监测。2.发展了以Ag纳米线为模板,温和、原位合成大长径比纳米材料Au nanotubes（NTs）的方法,进一步以制备的Au NTs网络为导电层,制备了新型可拉伸电化学传感器-Au NTs/PDMS。无序Au NTs网络结构赋予电极良好的机械形变性能（拉伸应变50%,弯曲半径1 mm）；Au纳米材料的优异导电性和电催化性能,使得AuNTs/PDMS对NO分子具有良好的响应能力,检测限为3 nmol/L;同时,1D纳米结构基底有利于细胞的牢固粘附及良好生长,且在发生机械形变时,Au NTs/PDMS仍能保持上述性质。基于此,我们将HUVECs培养在此可拉伸电极表面,首次实现了内皮细胞处于拉伸状态下释放NO的实时监测；此外,将Au NTs/PDMS卷曲插入到人脐带组织的血管内壁,成功实现了柔性电极对弹性组织的实时监测。3.为了进一步考察机械力刺激对内皮细胞产生NO的影响,实现内皮细胞机械力信号转导的实时监测,我们将CNTs网络搭载在Au NTs网络表面,构建了基于CNTs和Au NTs复合结构的高性能可拉伸电化学传感器-CNTs/Au NTs/PDMS。两种纳米结构的复合赋予该传感器更优异的电化学传感性能（检测限为0.8 nmol/L）和抗机械形变性（拉伸应变100%）,同时,CNTs的引入进一步提高了细胞相容性。将HUVECs培养在CNTs/Au NTs/PDMS电极后,对电极施加张力,使细胞发生动态拉伸应变,成功监测到HUVECs被拉伸时NO的快速释放过程。在此基础上,系统考察了拉伸应变幅度对HUVECs释放NO的影响,并根据实验结果对内皮细胞机械力信号转导机制进行了初步探讨。
周德文[9]（2016）在《基于远心双目微视觉伺服的光纤精密对准控制研究》文中指出光纤的对准熔接技术是光纤通信的基础组成部分,高精度低损耗的光纤对准熔接对于建立优良的光纤通信网络有着重要意义。由于视觉伺服系统具有鲁棒性好,精度高以及非接触式的优点,视觉伺服广泛应用于光纤对准熔接技术中,并已成为主动对接方法之一。而随着工业镜头制造水平的不断提高,远心镜头有着许多良好的性能,如高分辨率,低畸变性以及恒等放大倍率等,其在精密测量等领域有着很好的发展前景。本课题使用基于远心镜头的伺服系统,来实现光纤的快速对准。光纤特征点的提取对控制系统有密切关系。特征点精度越高,光纤坐标位置更准确,对准的效果也会越好。另一方面,图像处理的速度越快,视觉伺服的控制周期则越短,对接过程也更加快速和平稳。然而,兼顾图像处理的高速度与图像提取的高精度是很难的,因此,本文提出基于空间矩的光纤纤芯特征点快速亚像素的图像处理算法。光纤的三维重构对相机的标定和特征点的匹配提出了很高的要求。由于本文对准所用的远心镜头特有的模型及其小视场等因素,在标定立体视觉的过程中,外参矩阵的还原会出现多解性问题。而特征点的匹配又会对光纤三维重构带来很大的影响。因此,本文在提出一种快速而简便的求解远心相机外参的方法的基础上,提出使用基本矩阵结合几何约束的方法来求取光纤的匹配特征点,进而重构光纤在三维场景中的姿态。最后,通过MFC语言编写自动化对接程序,完成了系统集成。在对整个运动平台和视觉系统进行解耦后,提出了使用二步对接的策略和基于位置视觉伺服（PBVS）的控制方法,完成了空间5自由度的光纤对接任务。同时,对影响对接过程及结果的各种因素进行了详细分析,指出了如标定精度、控制速度等对光纤对接过程及结果的影响。
张洋[10]（2016）在《多维度显微成像系统及数据处理方法研究》文中研究表明随着人类对微观物体研究的不断深入,传统光学显微镜已经不能满足某些场合下的研究需求。本论文研究了多维度显微成像系统及其一系列的图像数据处理方法。通过融合显微视觉技术、计算机三维重构技术、分子高光谱成像技术以及图像拼接技术等多种技术,实现对传统光学显微镜的硬件拓展以及多模式图像采集与多维度数据处理功能。在系统设计方面,本论文提出一整套方案完成了对光学显微镜的硬件拓展以及系统配套的软件开发。系统对图像采集的曝光时间控制范围可达0.1ms-65s,调节精度为0.1ms；系统对样本在三维空间的移动精度可达0.1um；系统对透射光波长的调节范围为550-1000nm,光谱分辨率可达lnm。系统的软硬件均具有很好的稳定性,系统能够在一个小时以上的连续长时间工作中,实现多模式的高质量图像采集。在数据处理方面,本论文从多个角度对图像处理方法进行了研究,包括二维散焦图像的预处理、基于二维散焦图像的三维表面重建、相邻视场的图像拼接以及图像三维空间数据加光谱数据的四维信息重建。在以上图像处理功能的实现过程中,本论文对现有方法进行比较分析并针对某些步骤提出了一些改进型方法：（1）在二维图像预处理阶段,本论文提出了一种基于空白图像的掩膜生成方法和一种基于最大类间方差的像素值替换法,有效去除了背景信息与高亮噪点。（2）在三维表面全焦图像生成阶段,对于从多层散焦图像中提取的清晰区域,本论文提出一种光强补偿的加权平滑算法和一种缺失区域的补齐方法,实现了全焦图像中重叠区域的平滑与缺失区域的填补。（3）将三维重建方法与图像拼接算法相结合,分别对相邻视场中生成的全焦图像与高程数据进行拼接,再将两者的拼接结果结合在一起实现多视场三维模型的拼接。（4）实现了图像三维空间数据加一维光谱数据的四维图像数据采集,并定义了这种四维图像的数据格式；将三维重建方法与高光谱成像技术相结合,实现了三维模型与其对应光谱数据共四维信息的重建。本论文通过实验验证了系统所设计的各种数据处理功能,具有一定创新性与科研价值。本论文同时总结了系统当前的局限性与下一步的改进方向,为该系统的进一步发展提出建议。
二、用于光电子器件封装的微操作系统（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、用于光电子器件封装的微操作系统（论文提纲范文）
（1）光纤熔接对准技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 光纤熔接技术 |
| 1.3 国内外光纤熔接技术的发展历程 |
| 1.4 光纤对准技术发展 |
| 1.5 课题研究内容与论文安排 |
| 2 光纤熔接对准原理 |
| 2.1 光纤熔接对准技术 |
| 2.1.1 本地光注入和探测系统 |
| 2.1.2 纤芯探测系统 |
| 2.1.3 侧向投影对准系统 |
| 2.2 光纤参数对光纤对准影响 |
| 2.3 光纤对准的损耗分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 对准系统检测方案 |
| 3.1 检测方案 |
| 3.2 系统关键器件 |
| 3.2.1 光源 |
| 3.2.2 镜头 |
| 3.2.3 图像传感器 |
| 3.3 系统匹配设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 对准系统检测算法 |
| 4.1 数字图像处理 |
| 4.2 图像预处理 |
| 4.2.1 图像增强 |
| 4.2.2 图像平滑 |
| 4.2.3 图像锐化 |
| 4.3 边缘检测 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 对准系统实验 |
| 5.1 检测标定 |
| 5.1.1 标定方法 |
| 5.1.2 标定实验 |
| 5.1.3 标定误差分析 |
| 5.2 光纤对准实验 |
| 5.3 对准结果与误差分析 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）基于机器视觉的高精度自动微装配系统的关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及研究意义 |
| 1.2 微装配系统概述 |
| 1.3 微装配的特点 |
| 1.4 国内外研究现状 |
| 1.5 本文研究目的与内容 |
| 1.6 本文主要研究内容和结构框架 |
| 1.7 本章小结 |
| 2 基于机器视觉空间相对位姿测量技术研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 相机成像原理 |
| 2.3 相机标定 |
| 2.3.1 线性标定 |
| 2.3.2 两步标定法 |
| 2.4 正交双目视觉测量原理 |
| 2.4.1 特征点位置求解 |
| 2.5 倾角仪与姿态角的输出关系 |
| 2.6 组合位姿测量原理 |
| 2.6.1 测量模型构建 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 特征点的图像检测与识别技术 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 图像预处理 |
| 3.2.1 图像滤波 |
| 3.2.2 图像灰度化 |
| 3.3 特征点的识别与检测 |
| 3.3.1 灰度重心法 |
| 3.3.2 霍夫变换法 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 微小型零件装配定位实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 微装配系统平台设计性能指标 |
| 4.3 微小型零件的装配要求 |
| 4.3.1 高精密自动微装配系统简介 |
| 4.4 待装配零件与目标零件的精密对准实验 |
| 4.4.1 待装配零件与目标零件对准实现 |
| 4.5 2D轮廓仪参数验证 |
| 4.5.1 距离验证 |
| 4.5.2 角度验证 |
| 4.5.3 空间位姿测量模型验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 微装配系统位姿测量不确定度分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 测量系统的不确定度来源 |
| 5.3 测量不确定度的评定方法 |
| 5.3.1 标准不确定度A类评定方法 |
| 5.3.2 标准不确定度B类评定方法 |
| 5.3.3 测量不确定度的合成 |
| 5.4 组合测量系统的测量不确定度分析 |
| 5.4.1 组合测量系统的测量不确定度模型 |
| 5.4.2 组合测量系统不确定度分量 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（3）基于柔性铰链的应变传感器传感特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 应变测量技术研究现状 |
| 1.2.2 柔性铰链研究现状 |
| 1.3 论文的主要内容 |
| 第二章 应变增敏传感器的结构及原理 |
| 2.1 FBG传感器基本原理 |
| 2.2 应变增敏传感器结构 |
| 2.3 柔性铰链计算模型 |
| 2.3.1 伪刚体法 |
| 2.3.2 柔性矩阵法 |
| 2.4 传感器应变传递模型 |
| 2.4.1 基于伪刚体法的应变传递模型 |
| 2.4.2 基于柔度矩阵法的应变传递模型 |
| 2.5 柔性铰链动力学模型 |
| 2.5.1 柔性铰链动能 |
| 2.5.2 柔性铰链弹性应变能 |
| 2.5.3 刚性杆动能 |
| 2.6 结构动力学建模与动力学方程 |
| 2.6.1 结构模型 |
| 2.6.2 拉格朗日方程与动力学模型 |
| 2.7 温度交叉敏感与补偿模型 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 传感器仿真分析与参数优化 |
| 3.1 传感器仿真分析 |
| 3.1.1 增敏基片仿真分析 |
| 3.1.2 传感器静态特性仿真 |
| 3.1.3 动态特性仿真 |
| 3.2 增敏效果影响因素分析 |
| 3.3 变单一参数分析 |
| 3.3.1 铰链厚度对增敏效果的影响 |
| 3.3.2 铰链半径对增敏效果的影响 |
| 3.3.3 铰链最窄宽度对增敏效果的影响 |
| 3.4 双参数影响下的计算分析 |
| 3.4.1 柔性铰链部参数分析 |
| 3.4.2 转动杆部参数分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 FBG应变增敏传感器实验研究 |
| 4.1传感器轴向拉应变监测实验 |
| 4.1.1 实验平台搭建与实验过程分析 |
| 4.1.2 线性度与灵敏度分析 |
| 4.1.3 迟滞性与重复性分析 |
| 4.1.4 传感器弯曲状态下应变测量实验 |
| 4.2 动态特性分析 |
| 4.2.1 实验平台搭建 |
| 4.2.2 幅频特性实验 |
| 4.2.3 灵敏度实验 |
| 4.3 温度补偿标定实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 前景展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
| 附录 B 攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它相关研究成果 |
（4）基于压电驱动的六自由度混联精密定位平台关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 多自由度精密定位平台发展概况 |
| 1.2.1 作动电机发展概况 |
| 1.2.2 定位平台发展概况 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 非共振压电电机研究现状 |
| 1.3.2 多自由度串/并联机构研究现状 |
| 1.3.3 基于压电作动的多自由度精密平台研究现状 |
| 1.4 需解决的问题 |
| 1.5 本文的主要研究工作 |
| 1.6 本文的内容安排 |
| 第二章 压电致动及多模式作动机理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 压电陶瓷的基本性能参数 |
| 2.2.1 介电常数 |
| 2.2.2 压电常数 |
| 2.2.3 弹性常数 |
| 2.2.4 机械品质因数 |
| 2.2.5 机电耦合系数 |
| 2.3 压电方程及压电振子的振动模式 |
| 2.3.1 压电方程 |
| 2.3.2 压电振子的振动模式 |
| 2.4 压电叠堆的结构与性能 |
| 2.4.1 压电叠堆的结构 |
| 2.4.2 压电叠堆的基本性能 |
| 2.5 压电叠堆作动系统设计 |
| 2.5.1 压电叠堆作动系统的动态特性 |
| 2.5.2 压电叠堆作动系统的柔性设计 |
| 2.6 压电电机的振动状态 |
| 2.6.1 共振 |
| 2.6.2 非共振 |
| 2.6.3 共振与非共振的比较 |
| 2.7 多模式作动机理 |
| 2.7.1 作动方式 |
| 2.7.2 工作模式 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 基于柔性铰链结构参数的柔顺机构参数化设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 柔性铰链参数化分析 |
| 3.2.1 结构参数ε |
| 3.2.2 柔度参数λ |
| 3.2.3 柔顺机构参数化设计 |
| 3.3 基于柔性铰链参数的柔顺机构优化设计 |
| 3.3.1 柔顺机构柔性铰链优化设计 |
| 3.3.2 有限元仿真验证 |
| 3.3.3 实验验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于柔性铰链的非共振式压电作动器设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 柔性压电作动机构设计 |
| 4.2.1 柔性正交作动式 |
| 4.2.2 柔性杠杆作动式 |
| 4.2.3 柔性菱形作动式 |
| 4.3 柔性压电作动器优化设计 |
| 4.3.1 柔性正交作动器预紧机构小型化设计 |
| 4.3.2 基于柔性铰链结构参数的柔性杠杆作动器参数化优化设计 |
| 4.3.3 基于有限元的柔性菱形作动器多目标多参数优化设计 |
| 4.4 实验研究 |
| 4.4.1 实验平台系统 |
| 4.4.2 步进作动实验研究 |
| 4.4.3 连续作动实验研究 |
| 4.4.4 实验结果讨论与总结 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 6-DOF混联精密定位平台结构设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 设计目标 |
| 5.3 构型方案比较 |
| 5.4 6 -DOF混联精密定位平台系统结构设计 |
| 5.4.1 3 -DOF串联精密定位平台设计 |
| 5.4.2 3 -DOF并联精密定位平台设计 |
| 5.4.3 大行程圆柱柔性铰链设计与分析 |
| 5.5 6 -DOF混联精密定位平台运动学与动力学分析 |
| 5.5.1 3 -DOF串联精密定位平台运动学与动力学分析 |
| 5.5.2 3 -DOF并联精密定位平台运动学与动力学分析 |
| 5.6 6 -DOF混联精密定位平台仿真研究 |
| 5.6.1 仿真建模与验证方法 |
| 5.6.2 仿真结果与讨论 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 6-DOF混联精密定位平台系统实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验系统构建 |
| 6.2.1 实验系统组成及选型 |
| 6.2.2 实验测量方法与步骤 |
| 6.3 6-DOF混联精密定位平台步进作动性能实验 |
| 6.3.1 3-DOF串联平台步进作动实验 |
| 6.3.2 3-DOF并联平台步进作动实验 |
| 6.4 6-DOF混联精密定位平台连续作动性能实验 |
| 6.4.1 3-DOF串联平台连续作动实验 |
| 6.4.2 3-DOF并联平台连续作动实验 |
| 6.5 实验结果讨论与分析 |
| 6.5.1 实验结果讨论 |
| 6.5.2 误差分析 |
| 6.5.3 优化建议 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 全文总结 |
| 7.1 主要研究工作与创新点 |
| 7.1.1 主要研究工作 |
| 7.1.2 主要创新点 |
| 7.2 进一步研究工作的展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（5）非共振式压电直线电机的研究及其在多自由度平台中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 压电直线电机技术的概述 |
| 1.2.1 压电直线电机的原理及分类 |
| 1.2.2 国内外压电直线电机的发展和现状 |
| 1.2.3 压电直线电机的应用 |
| 1.3 多自由度平台发展概述 |
| 1.3.1 多自由度平台研究现状概述 |
| 1.3.2 研究现状总结 |
| 1.4 本课题的研究意义、目标及主要内容 |
| 第二章 非共振式压电直线电机作动机理与一般设计方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 压电元件的本构方程和特性实验 |
| 2.2.1 压电陶瓷主要参数与方程 |
| 2.2.2 叠层压电陶瓷的主要性能 |
| 2.2.3 叠层压电陶瓷的使用准则 |
| 2.3 非共振式压电直线电机定子形式与工作机理 |
| 2.3.1 共振与非共振 |
| 2.3.2 非共振式压电直线电机原理 |
| 2.3.3 定子形式的建模与比较 |
| 2.3.4 定子内叠层压电陶瓷防剪切机构的设计 |
| 2.4 夹持机构与预压力机构的设计 |
| 2.4.1 夹持机构 |
| 2.4.2 预压力机构 |
| 2.5 压电直线电机摩擦模型研究 |
| 2.5.1 接触表面摩擦力及模型 |
| 2.5.2 压电直线电机接触摩擦模型仿真 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 双足驱动非共振式压电直线电机 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 双足驱动压电直线电机建模与分析 |
| 3.2.1 对称式双足压电直线电机的结构 |
| 3.2.2 电机的建模与多工作模式机理 |
| 3.3 双足驱动压电直线电机定子的设计与分析 |
| 3.3.1 对称原理样机定子 |
| 3.3.2 杠杆放大式 |
| 3.3.3 对称长铰式 |
| 3.4 电机整体结构设计 |
| 3.4.1 对称原理样机结构设计 |
| 3.4.2 杠杆放大式电机整体结构设计 |
| 3.4.3 对称长柔铰式电机整体结构设计 |
| 3.5 电机特性实验研究 |
| 3.5.1 样机制作及实验设备简介 |
| 3.5.2 电机输出特性实验 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 惯性非共振式压电直线电机 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 惯性非共振式压电直线电机的结构与机理 |
| 4.2.1 传统惯性式压电直线电机原理 |
| 4.2.2 电机结构 |
| 4.2.3 电机工作原理 |
| 4.3 惯性非共振式压电直线电机结构优化设计 |
| 4.3.1 定子的设计与建模 |
| 4.3.2 定子动子综合分析 |
| 4.3.3 定子仿真结果 |
| 4.4 惯性非共振式压电直线电机实验研究 |
| 4.4.1 定子振幅测试 |
| 4.4.2 电机性能测试 |
| 4.4.3 分辨率测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 非共振式压电直线电机与二自由度平台的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 非共振式压电直线电机的改进与总结 |
| 5.2.1 对称式非共振压电直线电机的不足与分析 |
| 5.2.2 双柔铰层叠式双足压电直线电机的设计与分析 |
| 5.2.3 双柔铰层叠式双足压电直线电机的实验研究 |
| 5.2.4 非共振式压电直线电机的对比总结 |
| 5.3 二自由度精密平台设计与实验 |
| 5.3.1 双柔铰层叠式双足压电直线电机在二自由度平台中的应用 |
| 5.3.2 惯性非共振式压电直线电机在二自由度平台中的应用 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 小型六自由度平台的设计与研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 六自由度运动平台设计与分析 |
| 6.2.1 平台结构设计 |
| 6.2.2 平台运动分析 |
| 6.3 六自由度平台运动仿真 |
| 6.4 平台特性实验 |
| 6.4.1 平台子电机性能实验 |
| 6.4.2 平台运动特性实验 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 全文总结 |
| 7.1 本文的主要工作和创新点 |
| 7.1.1 本文的主要工作 |
| 7.1.2 本文的主要创新点 |
| 7.2 进一步研究工作的展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（6）基于珍珠层的碳纳米筛制备及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 文献综述 |
| 1.1 海洋废弃物的处理现状 |
| 1.2 二维碳纳米筛的研究现状 |
| 1.3 仿生肌肉的概述 |
| 1.4 本论文的选题依据与研究内容 |
| 2 基于珍珠层的碳纳米筛的制备及表征 |
| 2.1 实验部分 |
| 2.2 材料制备 |
| 2.3 碳纳米筛的物理化学结构表征 |
| 2.4 电化学表征 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 碳纳米筛的应用研究 |
| 3.1 碳纳米筛的分散性及图案化 |
| 3.2 碳纳米筛在过滤吸附方面的应用研究 |
| 3.3 碳纳米筛在传感方面的应用 |
| 3.4 碳纳米筛-离子液体凝胶电致动膜的致动性能研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间主要成果 |
| 学位论文数据集 |
（7）基于视觉伺服的生物显微操作系统关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 显微操作课题研究的背景及意义 |
| 1.2 显微操作系统研究现状 |
| 1.3 显微操作关键技术研究现状 |
| 1.3.1 图像分割和目标识别技术研究现状 |
| 1.3.2 基于显微图像拼接的视野拓展研究现状 |
| 1.3.3 显微视觉伺服中的目标跟踪技术研究现状 |
| 1.4 论文内容概况 |
| 1.4.1 论文主要研究内容 |
| 1.4.2 论文研究思路及章节安排 |
| 第2章 自动化显微操作系统总体构建 |
| 2.1 显微注射操作特点及要求 |
| 2.2 显微操作系统硬件系统 |
| 2.2.1 显微操作系统硬件模块组成 |
| 2.2.2 显微注射系统关键硬件介绍 |
| 2.3 显微注射系统软件组成 |
| 2.3.1 显微注射软件开发平台和工具介绍 |
| 2.3.2 显微注射系统软件组成结构 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 显微操作细胞与针尖定位技术 |
| 3.1 显微图像预处理 |
| 3.1.1 贴壁细胞分割特点 |
| 3.1.2 图像去噪平滑 |
| 3.2 基于灰度阈值的细胞分割 |
| 3.2.1 OTSU阈值法分割细胞图像 |
| 3.2.2 二维最大熵阈值法分割细胞图像 |
| 3.3 微针的识别和针尖定位 |
| 3.3.1 注射针特性 |
| 3.3.2 注射针的识别定位 |
| 3.3.3 主动轮廓法的基本原理 |
| 3.3.4 基于几何主动轮廓法的针尖定位 |
| 3.4 细胞接触检测 |
| 3.4.1 空区的接触检测 |
| 3.4.2 接触检测的原理分析 |
| 3.4.3 针尖Z方向的位置确定 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 显微细胞图像拼接 |
| 4.1 常用的图像配准技术 |
| 4.1.1 SIFT算法介绍 |
| 4.1.2 SURF算法介绍 |
| 4.2 SIFT算法与SURF算法实验配准对比 |
| 4.2.1 两种配准算法的差异 |
| 4.2.2 两种配准算法特征点提取及用时对比 |
| 4.3 显微图像融合 |
| 4.3.1 主要的图像融合算法分析 |
| 4.3.2 改进的渐入渐出算法 |
| 4.4 显微图像拼接实验及结论分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 显微视觉伺服控制系统的设计 |
| 5.1 显微视觉伺服技术综述 |
| 5.2 基于模板匹配的微注射针跟踪 |
| 5.2.1 模板匹配原理描述 |
| 5.2.2 针尖的模板提取 |
| 5.3 基于主动轮廓的微注射针跟踪 |
| 5.3.1 主动轮廓跟踪原理 |
| 5.3.2 针尖初始轮廓提取 |
| 5.3.3 基于几何Snake模型的注射针轮廓跟踪 |
| 5.3.4 基于卡尔曼滤波器的几何Snake模型跟踪法 |
| 5.3.5 跟踪实验结果与分析 |
| 5.4 最短注射路径规划 |
| 5.5 基于图像的显微视觉伺服系统 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（8）高性能电化学传感器实时监测内皮细胞一氧化氮释放（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 信号分子NO |
| 1.2.1 NO的生理作用 |
| 1.2.2 NO在体内的合成途径 |
| 1.2.3 NO与内皮细胞 |
| 1.2.4 机械力对内皮细胞产生NO的调控 |
| 1.2.5 生物体系中NO的检测方法 |
| 1.3 高性能NO电化学传感器构建 |
| 1.3.1 灵敏度 |
| 1.3.2 选择性 |
| 1.3.3 细胞相容性 |
| 1.4 可拉伸电极简介 |
| 1.4.1 可拉伸电极构建策略 |
| 1.4.2 基于纳米材料的可拉伸电极 |
| 1.4.3 可拉伸电极的应用 |
| 1.5 本论文立题背景和研究内容 |
| 1.6 参考文献 |
| 第2章 基于功能化石墨烯的仿生传感器构建及用于细胞释放NO的实时监测 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 仪器装置与试剂 |
| 2.2.2 卟啉功能化石墨烯的制备 |
| 2.2.3 基于卟啉功能化石墨烯的高灵敏传感器构建 |
| 2.2.4 基于功能化石墨烯的高灵敏仿生传感器构建 |
| 2.2.5 基于功能化石墨烯的仿生传感器对NO的检测 |
| 2.2.6 内皮细胞在传感界面的培养 |
| 2.2.7 内皮细胞NO释放的实时原位监测 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 卟啉功能化石墨烯的表征 |
| 2.3.2 基于功能化石墨烯的仿生传感器表征 |
| 2.3.3 内皮细胞在传感界面的增殖行为 |
| 2.3.4 细胞释放NO的实时原位监测 |
| 2.4 本章小结 |
| 2.5 参考文献 |
| 第3章 基于功能化石墨烯的微电极阵列构建及单细胞水平NO释放的高灵敏检测 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 仪器装置与试剂 |
| 3.2.2 ITO微电极阵列的制备 |
| 3.2.3 基于功能化石墨烯的高灵敏仿生微阵列传感器构建 |
| 3.2.4 基于功能化石墨烯的高灵敏仿生微阵列传感器对NO的检测 |
| 3.2.5 单细胞水平细胞释放NO的实时原位监测 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 基于功能化石墨烯的仿生微阵列传感器表征 |
| 3.3.2 基于功能化石墨烯的仿生微阵列传感器对NO检测能力的考察 |
| 3.3.3 单细胞水平细胞释放NO的实时原位监测 |
| 3.4 本章小结 |
| 3.5 参考文献 |
| 第4章 基于金纳米管网络的可拉伸电化学传感器用于细胞和组织的实时监测 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 仪器装置与试剂 |
| 4.2.2 Au NTs/PDMS可拉伸电极的制备 |
| 4.2.3 Au NTs/PDMS电极的表征方法 |
| 4.2.4 HUVECs在Au NTs/PDMS电极表面的培养 |
| 4.2.5 Au NTs/PDMS电极对细胞和组织的监测 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 Au NTs/PDMS电极的优化及表征 |
| 4.3.2 Au NTs/PDMS对NO的电化学检测 |
| 4.3.3 Au NTs/PDMS生物相容性考察 |
| 4.3.4 Au NTs/PDMS用于内皮细胞释放NO的实时监测 |
| 4.3.5 Au NTs/PDMS用于血管释放NO的实时监测 |
| 4.4 本章小结 |
| 4.5 参考文献 |
| 第5章 基于碳-金纳米管复合结构的可拉伸电化学传感器用于细胞机械力信号转导研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 仪器装置与试剂 |
| 5.2.2 CNTs/Au NTs/PDMS电极的制备 |
| 5.2.3 CNTs/Au NTs/PDMS电极的表征方法 |
| 5.2.4 HUVECs在CNTs/Au NTs/PDMS电极表面的培养 |
| 5.2.5 CNTs/Au NTs/PDMS电极对细胞机械力信号转导过程的监测 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 CNTs/Au NTs/PDMS电极的优化及表征 |
| 5.3.2 CNTs/Au NTs/PDMS导电性及电化学稳定性考察 |
| 5.3.3 CNTs/Au NTs/PDMS对NO的电化学检测 |
| 5.3.4 CNTs/Au NTs/PDMS生物相容性考察 |
| 5.3.5 CNTs/Au NTs/PDMS用于内皮细胞机械力信号转导的实时监测 |
| 5.4 本章小结 |
| 5.5 参考文献 |
| 附录：攻读博士学位期间已发表或待发表的科研成果 |
| 致谢 |
（9）基于远心双目微视觉伺服的光纤精密对准控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外光纤对接的研究现状 |
| 1.2.2 国内光纤对接的研究现状 |
| 1.2.3 微视觉的研究现状 |
| 1.3 本章小结 |
| 第二章 光纤特征点的提取 |
| 2.1 单模光纤 |
| 2.1.1 单模光纤的结构 |
| 2.1.2 光纤的装夹与预处理 |
| 2.1.3 光纤成像的光路 |
| 2.2 改进空间矩算法 |
| 2.2.1 一维空间矩边缘提取算法 |
| 2.2.2 改进的空间矩算法 |
| 2.3 光纤特征点提取算法 |
| 2.3.1 光纤初步搜索 |
| 2.3.2 光纤纤芯的边缘追踪 |
| 2.3.3 纤芯直线拟合 |
| 2.3.4 光纤端面处理 |
| 2.4 实验结果与分析 |
| 2.4.1 时间对比分析 |
| 2.4.2 抗噪性分析 |
| 2.4.3 准确性分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 光纤姿态的三维重构 |
| 3.1 远心光学系统的基础理论 |
| 3.1.1 光学成像模型 |
| 3.1.2 电荷耦合器件 |
| 3.1.3 单目视觉和双目视觉 |
| 3.2 远心相机的标定 |
| 3.2.1 射影几何 |
| 3.2.2 单目远心相机标定介绍 |
| 3.2.3 双目立体视觉的标定 |
| 3.3 光纤匹配点的提取 |
| 3.3.1 对极几何约束 |
| 3.3.2 光纤的几何约束 |
| 3.4 光纤的三维重构 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 光纤对准策略及实验 |
| 4.1 实验平台 |
| 4.1.1 远心立体微视觉系统 |
| 4.1.2 三自由度微纳平移运动平台 |
| 4.1.3 二自由度旋转平台 |
| 4.1.4 光纤的摆放布置 |
| 4.2 平台与视觉系统的解耦 |
| 4.2.1 移动平台与视觉系统的解耦 |
| 4.2.2 旋转平台与视觉系统的解耦 |
| 4.3 对接策略 |
| 4.4 实验结果与分析 |
| 4.4.1 五自由度光纤对接实验 |
| 4.4.2 光纤对接的影响因素 |
| 4.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 全文总结 |
| 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（10）多维度显微成像系统及数据处理方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 显微视觉技术 |
| 1.2.2 计算机三维重构技术 |
| 1.2.3 高光谱成像技术 |
| 1.2.4 图像拼接技术 |
| 1.3 本文工作 |
| 1.4 本文内容安排 |
| 第二章 多维度成像系统 |
| 2.1 系统设计 |
| 2.2 系统硬件设计 |
| 2.2.1 CCD |
| 2.2.2 LED环形光源 |
| 2.2.3 高精度三维载物台 |
| 2.2.4 声光可调滤光器 |
| 2.2.5 系统指标 |
| 2.3 系统软件设计 |
| 2.3.1 软件开发模式的选择 |
| 2.3.2 VC++与IDL混合编程 |
| 2.3.3 软件模块组成 |
| 2.3.4 多模式图像采集功能的设计与实现 |
| 2.3.5 图像数据存储 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 二维散焦图像处理 |
| 3.1 背景去除 |
| 3.1.1 前景图像提取 |
| 3.1.2 图像二值化 |
| 3.1.3 基于DFS的掩膜优化 |
| 3.1.4 提取ROI数据 |
| 3.2 图像降噪 |
| 3.2.1 传统噪声去除方法 |
| 3.2.2 基于最大类间方差的灰度值替换法 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 图像三维重构 |
| 4.1 三维重构方法 |
| 4.2 清晰度评价函数 |
| 4.2.1 图像自相关评价函数 |
| 4.2.2 灰度熵函数 |
| 4.2.3 梯度检测函数 |
| 4.2.4 评价函数比较分析 |
| 4.3 全焦图像生成 |
| 4.3.1 散焦图像融合 |
| 4.3.2 图像分层提取 |
| 4.3.3 重叠部分处理 |
| 4.3.4 缺失部分处理 |
| 4.4 高程数据建立与三维模型绘制 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 多视场图像拼接 |
| 5.1 图像拼接过程 |
| 5.2 图像配准 |
| 5.2.1 基于区域的逐一比较配准 |
| 5.2.2 基于特征点的配准方法 |
| 5.3 图像融合 |
| 5.3.1 平面图像融合 |
| 5.3.2 高程图像融合 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 空间和光谱信息重建 |
| 6.1 多维度图像数据 |
| 6.1.1 数据采集过程 |
| 6.1.2 多维度数据格式 |
| 6.2 全焦高光谱图像的生成 |
| 6.3 三维模型与光谱信息重建 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 论文总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
四、用于光电子器件封装的微操作系统（论文参考文献）
- [1]光纤熔接对准技术研究[D]. 韩玥鸣. 西安工业大学, 2020(04)
- [2]基于机器视觉的高精度自动微装配系统的关键技术研究[D]. 肖兴维. 西南科技大学, 2020(08)
- [3]基于柔性铰链的应变传感器传感特性研究[D]. 王文治. 武汉理工大学, 2019(07)
- [4]基于压电驱动的六自由度混联精密定位平台关键技术研究[D]. 卢倩. 南京航空航天大学, 2018(01)
- [5]非共振式压电直线电机的研究及其在多自由度平台中的应用[D]. 孙梦馨. 南京航空航天大学, 2018
- [6]基于珍珠层的碳纳米筛制备及其应用研究[D]. 孔蒙. 山东科技大学, 2018(03)
- [7]基于视觉伺服的生物显微操作系统关键技术研究[D]. 张毅晶. 哈尔滨工程大学, 2017(06)
- [8]高性能电化学传感器实时监测内皮细胞一氧化氮释放[D]. 刘艳玲. 武汉大学, 2016(01)
- [9]基于远心双目微视觉伺服的光纤精密对准控制研究[D]. 周德文. 华南理工大学, 2016(02)
- [10]多维度显微成像系统及数据处理方法研究[D]. 张洋. 华东师范大学, 2016(10)