具影像偏移修正與自動對焦之顯微影像教學系統 (Proc. of IMP 2005)


摘要

本論文介紹一套具影像偏移修正、自動對焦、身份驗證與同步控制功能之顯微教學系統,該系統使用Open Source的Linux、Apache以及其他自由軟體,整合Java、C與PHP等開發工具,透過Print Port與自製硬體控制電路控制4個步進馬達驅動一架改裝過的光學顯微鏡,並使用廉價的Web-Cam取得顯微影像。身份驗證機制是透過PHP連接 mail server進行驗證,並透過session key與檔案鎖定來確保同一時間僅有單人可以進行線上硬體操作。為了輔助即時互動教學,系統提供參與課程的師生指標與多邊型區域圈選標示的功能;除即時互動教學外,本系統亦提供非互動教學模式,以增加教學應用之彈性。本系統同時具有自動對焦、影像擷取、玻片更換與倍率切換之功能,以供師生可更方便觀察到期望的切片影像。在自動對焦功能方面,透過低運算複雜度的清晰值演算法與強化後的對焦點搜尋法的運算,系統可在非高精密度的機械架構下快速且正確的找出顯微影像的焦距位置,為使用者提供清晰完整的切片影像。為了改善電控平台精密度不足所造成的影像偏移,系統亦藉由運算複雜度較低的影像處理方法來進行偏移修正,改善影像標示的準確度。為了在多人使用的環境中降低使用頻寬,Client端的系統定期監視伺服器端的顯微鏡、指標及polygon參數,自動判斷需要重新更新影像的時機,這樣的措施可節省上百倍的頻寬需求。此系統除可供線上教學使用,亦可適用於遠距醫療之應用。

關鍵字:顯微影像、影像偏移修正、遠距醫療、線上教學系統

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