基于嵌入式平台的医用电子内窥镜系统研究

发布时间：2019-08-07 11:30

【摘要】：医用电子内窥镜作为一种高端的软性内窥镜，有着无法取代的优势。目前电子内窥镜正朝着微型化和高清化的方向发展。高分辨率、无视野黑点的图像采集且对图像进行了处理获得重要的特征信息，可实现病症的准确诊断，同时采集的图像可记录和永久保存，方便建立病人信息库。 针对医用电子内窥镜的研究发展方向，本文对内窥镜的技术发展做了深入的研究，提出了基于嵌入式平台的医用电子内窥镜设计方案，主要有选用最新的高分辨率CMOS图像传感器获取图像，使用LVDS技术进行图像传输，采用嵌入式ARM进行后端图像采集。本文的技术难点有根据外围设备修改驱动程序使得内窥镜图像能够正常显示、图像数据的高速传输和内窥镜图像缩放功能的实现。本文的主要工作有： 一、根据电子内窥镜活检通道的尺寸和结构，设计了包含微型摄像物镜和高分辨率CMOS图像传感器的图像获取模块，该模块将入射到摄像物镜的光信号转换为8位的并行数字图像信号。 二设计了基于LVDS技术的图像传输模块，该模块的主要工作是LVDS编解码电路的设计，将CMOS图像传感器输出的并行数字信号经编码电路转换为串行信号，实现长达2米以上的长距离高保真的数据图像传输，经LVDS解码将串行信号恢复成并行的数字信号。 三、设计了基于ARMSYS2440硬件平台和Windows CE5.0操作系统的图像采集处理模块。根据微型摄像模组和人机交互平台等外围设备的特性，进行了底层驱动驱动开发，同时编写了实现内窥镜图像缩放功能的应用程序和图像平滑及图像增强等图像处理算法程序。 四、系统平台搭建和系统调试。 论文实现了微型化、分辨率达百万像素以上的成像、大视场、小畸变和传输距离长达2米的医用电子内窥镜。
【图文】：

经食管可探测至心脏。1984 年 的超声换能器成功的将内窥镜成像应用于ujinon、Olympus 等公司成功研发的超声内。电子内窥镜是在内镜前端安装有微pled Device 或 者 CMOS-Complement微型图像传感器将光信号转化为电信号，送到视频处理中心，对图像进行加工处理辨率的图像，并在显示屏上显示图像。1研制了基于微型图像传感器（CCD）的电新篇章。20 世纪 90 年代以后日本 Olym了主要市场。医用电子内窥镜如图 1.1 所

电子内窥镜虽然有所探索，但是没有掌握内窥镜核心技术足且缺乏资金投入，目前具有自主知识产权的采用最新技术的高产品仍未推出。国内也有不少的高校和科研机构投入到高端电子领域，其研究阶段尚处于起步阶段，，没有达到产品化和市场化要电子内窥镜的生产仍处于空白期，主要还是依靠进口来满足国民窥镜的需求。医用电子内窥镜的系统结构用电子内窥镜系统结构，主要有带有图像传感器的内镜镜头、视和显示器三部分组成，如图 1.2 所示。内镜是电子内窥镜的核心决定了原始图像的分辨率和质量，将反射到镜头的光信号转换为像处理系统，对采集回来的原始图像进行加工处理，如曝光控制正，色彩饱和度，缺陷像素取消等；显示器采用高清显示器，能者提供清晰的诊视图像。
【学位授予单位】：华侨大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TP391.41;TP368.12

【参考文献】

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本文编号：2523930