基于CCD图像处理的胶体金试纸分析仪的设计

发布时间：2017-07-08 03:16

  本文关键词：基于CCD图像处理的胶体金试纸分析仪的设计

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【摘要】：胶体金试纸检测技术已经成为当今社会应用比较广泛的一种生化检测方法,它的原理就是利用胶体金来标记抗体,通过抗原和抗体的结合以及检测线(T线)处显色的深浅来反映所测溶液的浓度大小。本文结合CCD图像采集装置和FPGA及DSP的图像处理技术来检测试纸T线处的显色深浅,进一步通过反向思维建立吸光度与浓度的标准曲线来检测试剂浓度。仪器设计的重点在于CCD图像的处理,这是图像传感器法的技术核心,图像处理过程中要进行图像的去噪、边缘检测以及图像分割等算法研究,结合试纸条本身的结构特点,可以在传统图像处理方法的基础上稍加改进,以达到理想的效果。为了达到最终目的,本文将以AN1616F监控摄像头模块作为图像采集器件,生成PAL制式视频信号;以SAA7114作为视频解码芯片,完成A/D转换以及行场同步信号的提取,此处由ATMEGA64单片机对其进行初始化;FPGA芯片采集一帧图像存储到静态随机存储器中,等待DSP模块提取数据进行处理;AVR单片机通过矩阵键盘操作以及19264液晶屏来显示所得到的数据。此处DSP未与单片机直接进行数据交换,而是用一个外部Flash作为预留器件,DSP通过此器件后把数据传给FPGA,进一步传给单片机,此外部Flash器件作为预留是为以后保存图像和数据用。仪器的功能检测采用莱克多巴胺溶液,通过实验,验证了仪器检测的稳定性和精度都达到要求。
【关键词】：CCD 图像处理 胶体金 AVR
【学位授予单位】：中国计量学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH83;TP391.41
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 1 绪论12-18
• 1.1 课题研究的背景和意义12-13
• 1.2 国内外研究现状及分析13-17
• 1.2.1 光敏电阻法14
• 1.2.2 反射光纤法14-15
• 1.2.3 图像传感器法15-17
• 1.3 课题研究目的和内容17
• 1.4 本章小结17-18
• 2 仪器总体方案设计18-24
• 2.1 金标试纸检测原理18-19
• 2.2 金标免疫层析试纸技术原理19-20
• 2.3 仪器设计原理20-23
• 2.4 本章小结23-24
• 3 仪器硬件设计24-45
• 3.1 图像采集模块24-25
• 3.2 图像A/D转换模块25-28
• 3.3 FPGA控制缓存模块硬件设计28-35
• 3.3.1 存储模块28-32
• 3.3.2 FPGA器件的选择32-35
• 3.4 DSP模块35-40
• 3.5 AVR单片机模块40-43
• 3.6 电源模块43-44
• 3.7 本章小结44-45
• 4 仪器软件与算法设计45-61
• 4.1 软件设计思路简介45-46
• 4.2 模拟IIC配置SAA711446-48
• 4.3 FPGA软件设计48-51
• 4.4 DSP模块软件与算法51-56
• 4.4.1 DSP软件及算法概要51-52
• 4.4.2 图像去噪以及边缘检测52-54
• 4.4.3 图像分割及提取灰度值54-56
• 4.5 AVR单片机软件模块56-60
• 4.5.1 AVR单片机简介及本仪器软件方案56-57
• 4.5.2 程序实现界面简介57-60
• 4.6 本章小结60-61
• 5 实验测试及结果61-67
• 5.1 实验流程及结果61-65
• 5.2 本章小结65-67
• 6 总结与展望67-68
• 参考文献68-70
• 附录70-71
• 作者简历71

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本文编号：532872