可调焦胶囊内窥镜光学系统设计

发布时间：2017-12-20 06:36

  本文关键词：可调焦胶囊内窥镜光学系统设计　出处：《光子学报》2015年05期 　论文类型：期刊论文

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【摘要】：为解决胶囊内窥镜分辨率与景深相互制约的问题,将一种单液体、电控、可变焦液体透镜应用到内窥镜光学系统中进行光学设计,在保证分辨率的同时,扩大了系统景深.采用CODE V软件进行设计,建立系统初始结构,构造液体透镜模型,基于液体透镜中液体的体积不变,曲率、孔径和厚度可变的结构约束特点,在MATLAB中计算出不同物距下透镜的曲率、孔径和厚度数据,将其导入CODE V的系统模型中,并提出了相应的优化流程.设计并优化带有液体透镜的胶囊内窥镜系统,实现了系统在3~100mm景深范围内的清晰成像,视场角大于110°,全视场范围内调制传递函数在40lp/mm频率下均大于0.3.
【作者单位】： 教育部光学仪器与系统工程研究中心;上海市现代光学系统重点实验室;上海理工大学光电信息与计算机工程学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(Nos.61205015,61108051) 高等学校博士学科点专项科研基金优先发展领域课题(No.20123120130001) 国家重大科学仪器设备开发专项项目(Nos.2012YQ170004,2013YQ470765)资助
【分类号】：TH776.1
【正文快照】： 0引言消化道疾病严重危害着人类健康,胶囊内窥镜可以在无创状态下,有效获得人体消化道内部的图像,成为现代医疗检测的重要手段和关键器件[1].胶囊内窥镜也称为医用无线内镜,会在受检者吞服之后沿着消化道移动,记录受检者整个消化系统内的概况.医生通过分析胶囊内窥镜所拍摄和

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 张占文,李波,王朝阳,余斌,林波;气相沉积法制备聚对二甲苯薄膜[J];材料导报;2003年06期

2 谢翔;李国林;张春;王志华;;一种双向、数字式微型无线内窥镜系统设计[J];固体电子学研究与进展;2007年01期

3 张薇;田维坚;张宏建;;二元变焦内窥镜光学系统设计[J];光子学报;2010年01期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 苏祥林,吴振宇,汪家友,杨银堂;低k层间介质研究进展[J];微纳电子技术;2005年10期

2 皮喜田;王刚;魏亢;刘洪英;朱兰;郑小林;;基于颜色传感器的肠道出血检测胶囊系统[J];传感器与微系统;2010年11期

3 李小龙;褚明福;帅茂兵;廖俊生;;聚对二甲苯膜老化的研究进展[J];材料导报;2006年05期

4 曹琼华;徐瑞娟;王建华;;Parylene膜光降解研究进展[J];材料导报;2008年S2期

5 牛磊;肖国民;塔娜;童洋;;Parylene C单体的合成及其结构解析[J];材料导报;2010年12期

6 黄萍;张静;;印制电路组件三防涂覆工艺研究[J];电子工艺技术;2007年06期

7 吴礼群;Parylene敷形涂层[J];电子机械工程;2004年06期

8 崔振杰;周玉梅;徐欣锋;;内窥镜低功耗低复杂度图像压缩算法的ASIC实现[J];国外电子测量技术;2009年06期

9 杜立辉;王立强;杨天领;陆祖康;段会龙;;小型化望远式激光共焦扫描显微内窥镜[J];光子学报;2011年12期

10 张豪;温茂萍;田勇;谭凯元;;聚氯代对二甲苯薄膜聚集态结构的研究进展[J];材料导报;2013年01期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 聂泽东;王磊;;可吞咽式电子胶囊的发展与展望[A];第十届中国科协年会论文集（三）[C];2008年

2 陈伟;刘壮;谢岩甫;;锥形电极对微小孔电解加工定域性的影响[A];2010年“航空航天先进制造技术”学术交流论文集[C];2010年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 胡海燕;半自主式结肠内窥镜机器人系统研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

2 周曲;无线胶囊内窥镜系统及内窥图像反降晰研究[D];上海交通大学;2007年

3 赵德春;按需式无线内窥镜的设计与研究[D];重庆大学;2008年

4 吴旭东;基于霍尔传感器阵列和OpenGL技术的三维恒定磁源定位系统[D];重庆大学;2008年

5 陆春海;防文物风化的材料设计与适用性研究[D];成都理工大学;2009年

6 张薇;液体透镜技术及其在微型变焦距系统中的应用[D];中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所）;2009年

7 郭旭东;全消化道无创介入式诊查系统定位技术与实验研究[D];上海交通大学;2008年

8 张鹰;基于液体透镜的变焦距光学系统研究[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2012年

9 潘国兵;无线胶囊内窥镜系统及内窥图像中出血智能识别研究[D];上海交通大学;2010年

10 林蔚;微型胃肠道疾病诊疗机器人系统及其实验研究[D];上海交通大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 Mohan Khadka;[D];重庆医科大学;2011年

2 衡冲;利用阴极跳跃排液提高微细电解加工精度的试验研究[D];南京航空航天大学;2010年

3 谢岩甫;复杂形状微孔的电解加工试验研究[D];南京航空航天大学;2011年

4 陈伟;阴极跳跃冲液的数值模拟与微细电解加工试验[D];南京航空航天大学;2011年

5 徐济宏;木材及人造板表面防水改性研究[D];南京林业大学;2011年

6 陈振知;磁驱动式主动控制胶囊内窥镜系统的研制[D];华中科技大学;2011年

7 吕国岚;胶囊内镜便携式接收系统及内镜图像出血识别算法研究[D];上海交通大学;2012年

8 李小龙;聚氯代对二甲苯薄膜的γ辐照效应研究[D];中国工程物理研究院;2006年

9 王越辉;基于单片机与USB接口的胶囊内窥镜数据传输系统研究[D];上海交通大学;2007年

10 昝丽娜;对二甲苯环二体及其氯代物的制备研究[D];西北工业大学;2007年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 谢翔,李国林,陈新凯,张春,王志华;一种数字式微型无线内窥镜系统[J];电子技术应用;2005年06期

2 付国强,梅涛,孔德义,张彦;无线微型机器人肠道内窥镜系统中图像采集与无线传输子系统的设计[J];光学精密工程;2002年06期

3 程珂;周泗忠;张恒金;;短焦距变焦物镜设计[J];光子学报;2005年12期

4 鲍赘;田维坚;张薇;;液体可变焦折衍混合光学系统[J];光子学报;2007年S1期

5 游丹,李波,张林,初巧妹,林波,魏芸;界面缩聚法PS-PVA双层聚合物空心微球的研制[J];强激光与粒子束;2000年04期

6 吴卫东,罗江山,黄勇,张占文,许华,郑永铭,陆晓明,唐永建,赵纯培,陈红;H_2及H~+对C_xH_(1-x)薄膜表面状态的影响[J];强激光与粒子束;2000年05期

7 张占文,吴卫东,许华,余斌,黄勇,魏胜;埋点靶中CH薄膜的制备工艺研究[J];强激光与粒子束;2001年01期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李韪韬,王惠南;胶囊内窥镜的研究进展[J];医疗设备信息;2005年02期

2 张艳辉;黄战华;;胶囊内窥镜技术的研究进展[J];现代仪器;2006年04期

3 李弋可;王文兴;颜国正;;消化道胶囊内窥镜的磁引导驱动[J];北京生物医学工程;2008年04期

4 辛文辉;颜国正;王文兴;;胶囊内窥镜无线供能模块的研制[J];上海交通大学学报;2010年08期

5 任红芜;;胶囊内窥镜动力装置的几种设想[J];科技信息;2011年02期

6 顾卫忠;;无线胶囊内窥镜的研究进展和讨论[J];中国医疗设备;2011年08期

7 赵杰;李华峰;;胶囊内窥镜[J];数字技术与应用;2011年11期

8 刘刚;颜国正;刘华;朱柄全;;间歇工作图像胶囊内窥镜的设计与实验[J];光学精密工程;2012年10期

9 叶波;孙珍军;邓超;程兴国;彭菊红;张鸿海;刘胜;;胶囊内窥镜主动控制研究[J];湖北大学学报(自然科学版);2014年01期

10 张炜;李洁;陈英俊;黄平;;被动式胶囊内窥镜在小肠内运动的力学分析[J];工程设计学报;2006年05期

中国重要会议论文全文数据库 前7条

1 聂泽东;王磊;;可吞咽式电子胶囊的发展与展望[A];第十届中国科协年会论文集（三）[C];2008年

2 关玉霞;陆秋香;;胶囊内窥镜的临床应用及护理[A];全国内科护理学术交流暨专题讲座会议论文汇编[C];2003年

3 李国丽;李剑平;王群京;胡存刚;韩卫星;詹月红;;胶囊内窥镜的驱动磁场二维仿真及实验研究[A];计算机技术与应用进展——全国第17届计算机科学与技术应用（CACIS）学术会议论文集（上册）[C];2006年

4 刘建青;黄平;徐强;;无线胶囊内窥镜CMOS摄像模块的设计与制作[A];2009年广东先进制造技术(佛山)活动周文集[C];2009年

5 王桂萍;;介绍胶囊内窥镜的检查及检查前中后的护理[A];全国内科护理学术交流暨专题讲座会议论文汇编[C];2003年

6 邓干臻;;微型胶囊内镜探查犬降结肠[A];中国畜牧兽医学会——第三届中国兽医临床大会论文集[C];2012年

7 刘建青;黄平;徐强;;无线胶囊内窥镜CMOS摄像模块的设计与制作[A];2009海峡两岸机械科技论坛论文集[C];2009年

中国重要报纸全文数据库 前8条

1 电脑报 陈平;小胶囊 大智慧[N];电脑报;2009年

2 本报记者 郭伟;胶囊内窥镜：藏着摄像头的小“药丸”[N];河北日报;2010年

3 崔文昊;胶囊内窥镜技术中国专利申请分析[N];中国知识产权报;2013年

4 本报记者 章迪思;体内侦察兵不惧“断电”[N];解放日报;2010年

5 李宝洪;神奇的胶囊内窥镜[N];湖北日报;2001年

6 记者 李志峰;我市金山科技集团跻身中国民企双50强[N];重庆日报;2008年

7 张清楠;胶囊内窥镜领域中国专利申请态势分析[N];中国知识产权报;2013年

8 记者 张卫华;光电子创造人体“导弹”[N];湖北日报;2012年

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 周曲;无线胶囊内窥镜系统及内窥图像反降晰研究[D];上海交通大学;2007年

2 潘国兵;无线胶囊内窥镜系统及内窥图像中出血智能识别研究[D];上海交通大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 陆瑞毓;胶囊内窥镜电路设计与主动控制研究[D];华中科技大学;2007年

2 沈健;胶囊内窥镜系统的研究[D];南京航空航天大学;2006年

3 高鸣源;磁导式胶囊内窥镜力学建模与系统研制[D];华中科技大学;2010年

4 胡程志;微型胶囊内窥镜电磁驱动设计与主动控制研究[D];华中科技大学;2010年

5 徐金馗;微型图像胶囊内窥镜系统研究[D];上海交通大学;2007年

6 陈振知;磁驱动式主动控制胶囊内窥镜系统的研制[D];华中科技大学;2011年

7 梁华锦;胶囊内窥镜驱动系统的设计与研究[D];华南理工大学;2012年

8 邱祥玲;无线胶囊内窥镜系统的研究[D];上海交通大学;2010年

9 李剑平;外磁场驱动胶囊内窥镜的驱动磁场线圈设计研究[D];合肥工业大学;2006年

10 苗厚想;胶囊内窥镜定位系统[D];太原科技大学;2014年

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本文编号：1311106