基于红外测距的人体腿围测量系统开发

发布时间：2022-12-10 02:30

　　医用压力袜是一种用于预防和术后治疗静脉曲张的医疗产品,其疗效与压力袜的型号和患者的腿部尺寸息息相关。根据患者的下肢腿围参数,来设计和制造合体的医用压力袜是最大化医用压力袜治疗效果的有效措施。目前,市面上已推出了一系列人体扫描系统,但是存在价格昂贵、占地面积大等不足。针对这种情况,为了达到给企业提供压力袜制造的腿围参数方便厂家对压力袜型号进行匹配,推广压力袜定制提高压力袜治疗效果,同时降低系统的制作成本的目的,本文开发了一套可以自动测量人体腿围数据的系统。首先,本文以红外扫描测量原理为基础,开发了人体腿部尺寸测量的硬件系统;其次,使用LabVIEW编写了红外测距传感器的标定和测量过程的软件程序,并利用TCP/IP传输协议实现了数据的远程通信。实现了硬件测量、软件数据采集到远程传输的完整过程。最后,对系统的测量结果进行了实验验证,实验数据表明测量数据准确度高结果稳定,该研究结果对医用压力袜的设计研究与推广具有重要意义。 

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 国内外研究现状概述
        1.2.1 人体数据自动测量系统的研究
        1.2.2 国内外现有设备对比
    1.3 人体截面轮廓曲线研究
    1.4 虚拟仪器概述
    1.5 课题研究意义
        1.5.1 论文的框架思路
        1.5.2 项目特色和创新点
第2章 红外人体腿围测量系统方案研究与机械结构设计
    2.1 红外人体腿围测量系统的总体方案研究
        2.1.1 红外人体腿围测量系统的工作原理
        2.1.2 红外人体腿围测量系统的总体技术研究
    2.2 红外人体腿围测量系统结构设计
        2.2.1 驱动部分结构设计
        2.2.2 垂直轴传动结构设计
        2.2.3 数据采集平台结构设计
        2.2.4 围度测量系统整体结构
    2.3 硬件选型
        2.3.1 数据采集卡的选型
        2.3.2 传感器的选型
        2.3.3 驱动装置的选型
        2.3.4 供电电源的选型
        2.3.5 丝杆的选择
        2.3.6 接近开关的选择
    2.4 本章小结
第3章 电机驱动系统和传感器标定程序设计
    3.1 电驱动系统的软件设计
        3.1.1 参数设置和通讯方式
        3.1.2 步进电机控制方式
        3.1.3 串口通信调试
        3.1.4 步进电机驱动控制程序的软件设计
    3.2 红外测距传感器的静态标定
        3.2.1 传感器静态特性试验的目的
        3.2.2 测试电路
        3.2.3 测试数据
    3.3 建立传感器输入负载与输出电压的线性关系
        3.3.1 曲线拟合方法的探究
        3.3.2 位移传感器传输信号的处理
    3.4 本章小结
第4章 红外人体腿围测量系统软件开发
    4.1 系统整体设计目标
        4.1.1 软件平台总体框架设计
    4.2 用户登陆界面设计
    4.3 坐标点的修正计算
    4.4 测量模块设计
        4.4.1 信号处理
        4.4.2 下肢围度计算
        4.4.3 数据采集软件程序设计
    4.5 基于LabVIEW TCP/IP协议的网络通信实现
        4.5.1 网络模式
        4.5.2 TCP/IP协议体系结构和通信模式
        4.5.3 TCP/IP通信在LabVIEW中的实现
        4.5.4 客户端和服务端软件设计
    4.6 本章小结
第5章 控制系统搭建和实验结果
    5.1 控制系统搭建及调试
        5.1.1 控制系统接线
        5.1.2 控制柜设计
        5.1.3 系统调试
    5.2 实验与分析
    5.3 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]服装人体测量技术研究进展[J]. 刘琴,尚笑梅.  现代丝绸科学与技术. 2019(06)
[2]基于LabVIEW的数字滤波器设计与实现[J]. 孟月霞,张谦,韩亚丽.  河南科技. 2019(31)
[3]基于Labview的数据采集与信号处理系统设计与实现[J]. 王昆.  电子设计工程. 2018(15)
[4]脉血康胶囊联合右归胶囊治疗慢性下肢静脉功能不全的疗效探讨[J]. 杨若濒.  中国实用医药. 2018(14)
[5]不同姿势下压力袜压力分布研究[J]. 赵艳敏,孙玉钗.  针织工业. 2018(02)
[6]基于行星滚柱丝杠的环控系统应急供气装置及加载试验器研制[J]. 凌钢,杨名扬,刘欢.  航空精密制造技术. 2015(04)
[7]女性大腿截面曲率与下肢服装压力分布的关系[J]. 侯昀彤,徐蓼芫,王芳芳.  南通大学学报(自然科学版). 2015(02)
[8]青年女性矢状面轮廓曲线提取与拟合研究[J]. 倪世明,姚怡,叶晓露,辛意云,邹奉元.  浙江理工大学学报. 2015(01)
[9]不同方法治疗下肢静脉曲张临床效果[J]. 徐光.  中国实用医药. 2014(36)
[10]医用弹力袜在大隐静脉曲张术后的应用价值[J]. 冯志刚,杨雨民,申玄三,杨布和.  中外医学研究. 2014(10)

硕士论文
[1]基于激光三维扫描的压力袜号型推荐系统开发[D]. 石聪惠.华东理工大学 2015
[2]一维激光三角法位移测量技术研究[D]. 姚秋红.哈尔滨工业大学 2014
[3]医用静脉曲张弹力袜的制备与性能研究[D]. 欧亚.浙江理工大学 2014
[4]基于LabVIEW的高速数据采集系统的软硬件设计[D]. 王力.南京理工大学 2013



本文编号：3715871