[发明专利]基于微视觉反馈的微构件声操纵二维平移方法

摘要

本发明提出了一种基于微视觉反馈的微构件声操纵二维平移方法，克服了现有开环控制技术的局限，通过非接触式的测量反馈技术控制微构件的声操纵二维平移，实现了闭环控制的自动化声操纵技术并同时提高了声操纵的稳定性以及平移精度。本发明方法是在超声微操纵的基础上，结合了计算机微视觉反馈系统的优势，以微视觉系统作为测量和监控的手段，实现微视觉伺服控制。即利用微视觉系统实时测量和监控被操纵微构件的二维位置信息，并在此基础上，通过离散PID算法及时调整相关声参数控制超声辐射驱动力，实现闭环伺服控制。经过实验，在操纵范围大于2000um的情况下，操纵精度能够达到±2um，并且具有较好的稳定性。

主权项

基于微视觉反馈的微构件声操纵二维平移方法，其特征在该方法包括以下步骤：步骤1、对配有物方远心显微镜头的高速采集相机进行标定，求取标定参数，根据标定参数获得微构件图像像素位移尺寸与实际位移尺寸之间的对应比例关系；步骤2、利用微视觉图像采集子系统抓取微构件的运动图像；步骤3、采用图像处理算法提取图像特征，获得微构件在图像中的像素位置信息；步骤4、根据步骤1得到的标定参数，将微构件在图像中的像素位置信息转换为实际的位置信息；步骤5、将当前的微构件坐标点与指定的目标坐标点进行比较，判断是否到达指定目标点位置，若到达指定目标点位置，则退出伺服控制；若未到达指定目标点位置，则进入步骤6；步骤6、根据微构件当前坐标点相对于目标坐标点的位移偏差和方向角度通过离散PID算法及时调整声操纵参数，控制超声辐射力，使微构件向指定目标点的位置运动；步骤7、重复步骤2至步骤6，直到微构件到达指定目标点位置。