基于FPGA的生物芯片扫描仪控制系统研究

来源 :中国科学院光电技术研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qq272007222
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
生物芯片是近年来在生命科学领域中迅速发展起来的一项高新技术,是人们在有限空间和实验条件下高效大规模地获取生物信息的有效手段。而生物芯片检测仪器是其能否得到广泛推广和应用的关键。 激光共聚焦生物芯片扫描仪是一种光机电一体化的高精密生物芯片检测仪器。随着生物芯片点样技术的不断进步,生物芯片上的点阵越来越密集,扫描分辨力的要求也越来越高,生物芯片的高精度高速扫描对生物芯片扫描仪的控制和数据传输系统提出了很高的实时性要求,一般微控制器很难满足。论文基于FPGA的多用户端口和内部模块可并行性执行的特点,在介绍了生物芯片检测方式和激光共聚焦生物芯片扫描仪结构和原理的基础上,提出了基于FPGA的生物芯片扫描仪的控制方法,并详细给出了控制系统结构和FPGA设计及实现。 论文最后给出了扫描图像和相关性能数据。实验证明,基于FPGA控制的激光共聚生物芯片扫描仪有较高的实时性,在5μm高分辨力扫描时速度可达到16线/s,并能保证白片扫描图像背景噪声灰度值低于10,增强了信噪比,大幅提高了生物芯片扫描仪的整体性能。
其他文献
近年来,随着网络技术和视频技术的快速发展,传统的监控系统也不断向新的发展方向发展,出现了结合网络技术和视频技术的远程视频监控系统。本课题的目标是设计一个基于Internet的
能够高速、高机动地行驶是轮式移动机器人研制的主要目标之一。本文针对四轮独立驱动的高速轮式滑动转向移动机器人,围绕机器人高速行驶状态下的动力学模型及漂移控制方法进行
酸性氧化电位水作为一种高效、快速、简便及对人体无毒无副作用的灭菌消毒剂,正越来越多的在医疗、卫生、生活和农业等多方面得到应用。因此,设计一套可靠性高、控制性能优越
工业上广泛应用的连续轨迹控制,其主要目的是减少跟踪过程中的轮廓误差。该轮廓误差为实际跟踪轨迹与期望跟踪轨迹的最短距离。本论文介绍了一种减少轮廓误差的控制方法。该
输入受约束系统近年来引起了广泛关注,这类问题不但具有重要的实际意义,在理论上也极具挑战。一般来讲,所有实际系统都存在约束问题,特别是输入约束。输入约束存在于各种各样
心脏病是严重威胁人类健康和生命的主要疾病之一。心音听诊是心脏疾病无创性检测的重要方法,具有心电图、超声心电图不可取代的优势,但是听诊技能要花较长时间才能掌握;而且目前心脏诊断的重要工具—心电图(ECG),具有设备成本高、操作复杂等缺点。如果听诊的优点能够用简单、低成本和易使用的装置来实现的话,将会有很大的实用价值。本文正是针对这一需求开展的。 本文主要研究了一种能识别心音的数字式听诊系统,分
倒立摆系统是一个典型的多变量、非线性、绝对不稳定系统,对倒置系统的研究在理论上和方法论上具有重要意义,许多控制理论的研究人员都乐于使用它们来验证新的控制思想。因此,倒
船舶在航行过程中,由于受到风、浪、流等干扰因素的影响,不可避免的会产生摇荡,在船舶六自由度运动中,横摇对船舶的影响最大。剧烈的横摇会对船上的设备安全性,乘员的舒适性
机器人足球比赛是近年来人工智能与智能机器人研究领域中一个十分令人注目的热点,它为许多理论,包括人工智能、机器视觉、运动控制等提供了一个理想的实验平台。足球机器人系统
随着国内各大电网互联程度的日益加强,采用北美可靠性委员会(NERC)提出的CPS(Control Performance Standard)标准对自动发电控制(Automatic Generation Control,AGC)进行控制与