Автоматизована система позиціювання зразків для цифрового оптичного мікроскопа

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorБоровицький, Володимир Миколайович
dc.contributor.authorКухтіна, Олександра Олександрівна
dc.date.accessioned2026-01-13T13:17:51Z
dc.date.available2026-01-13T13:17:51Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractУ роботі досліджено автоматизоване позиціонування та вирівнювання зразка в цифровому оптичному мікроскопі на основі методів обробки зображень і високоточного мікропозиціонування. Проаналізовано принципи формування оптичного зображення, вплив нахилу зразка на різкість і рівномірність фокусування, а також сучасні методи автофокусування та оцінювання просторового нахилу поверхні. Розроблено структурну та функціональну схеми автоматизованої системи позиціонування, що реалізує замкнений контур керування з використанням результатів аналізу зображень для корекції положення зразка відносно оптичної осі мікроскопа. Проведено порівняльний аналіз двох варіантів механічної конструкції платформи — триточкової системи на п’єзоприводах та комбінованої схеми з двома п’єзоприводами і шаровою опорою, для яких наведено математичні моделі та алгоритми визначення кутів нахилу. Результати дослідження формують науково-технічну основу для подальшої розробки фізичної моделі АСПЗ, визначають вимоги до її ключових компонентів і підтверджують ефективність використання методів аналізу зображень у замкнених системах мікропозиціонування. Запропонований підхід дозволяє підвищити точність вирівнювання поверхні зразка та зменшити вплив операторських похибок. Практичне значення роботи полягає у можливості інтеграції розробленої системи в цифрові мікроскопи для автоматичного фокусування, вирівнювання та серійного аналізу зразків у наукових і лабораторних дослідженнях.
dc.description.abstractotherThis work investigates automated sample positioning and alignment in a digital optical microscope based on image processing methods and high-precision micro-positioning. The principles of optical image formation, the influence of sample tilt on image sharpness and focus uniformity, as well as modern autofocus techniques and methods for estimating surface inclination are analyzed. Structural and functional diagrams of an automated sample positioning system implementing a closed-loop control architecture are developed. The system uses image analysis results to correct the sample position relative to the optical axis of the microscope. A comparative analysis of two mechanical platform designs is performed: a three-point system based on piezoelectric actuators and a combined design with two piezo actuators and a spherical support. For both configurations, mathematical models and tilt-estimation algorithms are presented. The obtained results provide a scientific and technical foundation for the further development of a physical ASPS model, define requirements for its key components, and confirm the effectiveness of image-based feedback in closed-loop micro-positioning systems. The proposed approach improves sample alignment accuracy and reduces operatordependent errors. The system can be integrated into digital microscopes for automatic focusing, alignment, and serial analysis of samples in research and laboratory applications.
dc.format.extent103 с.
dc.identifier.citationКухтіна, O. O. Автоматизована система позиціювання зразків для цифрового оптичного мікроскопа : магістерська дис. : 174 Автоматизація, комп’ютерно-інтегровані технології та робототехніка / Кухтіна Олександра. – Київ, 2025. – 103 с.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/78089
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.subjectцифровий оптичний мікроскоп
dc.subjectавтоматизована система позиціонування
dc.subjectавтофокусування
dc.subjectфокус-метрики
dc.subjectп’єзоприводи
dc.subjectенкодер
dc.subjectдрайвер
dc.subjectобробка зображень
dc.subjectградієнтні методи
dc.subjectвирівнювання зразка
dc.subjectсистема керування
dc.subjectdigital optical microscope
dc.subjectautomated sample positioning system
dc.subjectautofocus
dc.subjectfocus metrics
dc.subjectpiezo actuators
dc.subjectencoder
dc.subjectdriver
dc.subjectimage processing
dc.subjectgradient methods
dc.subjectsample alignment
dc.subjectcontrol system
dc.titleАвтоматизована система позиціювання зразків для цифрового оптичного мікроскопа
dc.typeMaster Thesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Kuhtina_magistr.pdf
Розмір:
3.57 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (КІОНС)
Магістерські роботи