便携式电子鼻咽喉镜的研发
发布时间:2021-04-26 17:28
鼻咽喉部的各器官位置较深,生理结构复杂,需利用内窥镜配合检查。电子内窥镜利用图像传感器将采集到的图像传输到显示器上供医生观察,同时可以将图像和视频保存下来,为医生的诊断提供便利。在鼻咽喉部疾病诊断领域,电子鼻咽喉镜具有广阔的发展空间。目前国内的电子鼻咽喉镜产品性能普遍不高,几乎受到国外几大厂商垄断,为了加快医疗器械国产化进程,有必要对电子鼻咽喉镜进行研究。本文研发了一款小型化、低功耗和低成本的便携式电子鼻咽喉镜。论文的主要工作如下:在分析了系统结构和提出了设计指标的基础上,首先,设计并实现了系统的硬件部分,包括内镜前端和基于ISP的视频处理平台;接着,设计并实现了系统的软件部分,包括基于API的固件程序、白平衡按键和视频图像的处理;然后搭建了整个系统,测量了物镜系统的视场角和分辨率;最后,设计了一款匹配CMOS的物镜系统,为课题的进一步研究打下基础。本文实现的技术指标是:前端直径为3mm,摄像头模组直径为2mm。具有自动调节亮度、锐化、Gamma校正等图像处理功能,成像效果良好。具有白平衡按键,在1s内完成白平衡校准。支持CVBS格式(NTSC制)视频输出(1280×480@30fps...
【文章来源】:浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:79 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
致谢
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.3 研究目的和意义
1.4 论文研究内容和论文结构
1.4.1 论文研究内容
1.4.2 论文结构
2 系统结构和设计指标
2.1 系统结构
2.2 设计指标
2.3 本章小结
3 系统硬件设计与实现
3.1 内镜前端
3.1.1 结构组成
3.1.2 设计实现
3.2 视频处理平台
3.2.1 设计方案
3.2.2 工作流程
3.2.3 电路原理图
3.2.4 印刷电路板
3.3 本章小结
4 系统软件设计与实现
4.1 固件程序
4.2 白平衡按键
4.3 视频图像处理
4.3.1 曝光和增益控制
4.3.2 锐化处理
4.3.3 伽马校正
4.3.4 图像处理前后对比
4.4 本章小结
5 系统搭建和测试
5.1 实验平台搭建和样机展示
5.2 视场角和分辨率测量
5.3 本章小结
6 物镜系统研究和设计
6.1 基础成像理论
6.2 非球面理论
6.3 设计方法
6.4 物镜系统设计
6.4.1 设计目标
6.4.2 初始结构
6.4.3 像差校正
6.4.4 像质评价
6.4.5 公差分析
6.5 结果分析
6.6 本章小结
7 总结与展望
7.1 工作总结
7.2 工作展望
参考文献
作者简历
【参考文献】:
期刊论文
[1]一款超小型广角医用内窥镜镜头的设计[J]. 朱佳巍,丁桂林. 激光与光电子学进展. 2014(09)
[2]神奇的鼻咽喉镜检查[J]. 倪晓光. 抗癌之窗. 2014(08)
[3]电子喉镜在耳鼻咽喉科疾病诊治中的应用护理探讨[J]. 魏艳艳,庞富连,张清连. 基层医学论坛. 2014(15)
[4]90°视向角口腔内窥镜光学系统设计[J]. 赵秋玲,王霞,关立强. 光子学报. 2009(06)
[5]视频传输中的阻抗匹配研究[J]. 吴蓬勃. 航空电子技术. 2009(02)
[6]鼻内镜在门诊诊治耳鼻喉疾病中的应用[J]. 李良波. 湖北民族学院学报(医学版). 2009(01)
[7]基于全景视觉的移动机器人同步定位与地图创建研究[J]. 许俊勇,王景川,陈卫东. 机器人. 2008(04)
[8]基于边缘检测的图像锐化算法[J]. 曾嘉亮. 现代电子技术. 2006(12)
[9]内窥镜的现状及发展趋势(一)纤维内窥镜[J]. 袁启明. 中国医疗器械信息. 1997(04)
硕士论文
[1]便携式耳鼻喉科电子内窥镜技术研究[D]. 朱启明.浙江大学 2015
[2]三维腹腔镜成像系统视频控制器设计与研发[D]. 程李成.浙江大学 2015
[3]胶囊内窥镜接收系统及基于ZEMAX的镜头优化设计研究[D]. 唐礼来.电子科技大学 2012
[4]TFT光电曲线GAMMA校正[D]. 叶达文.哈尔滨工业大学 2012
[5]高清晰医用电子内窥镜关键技术研究[D]. 叶斌.浙江大学 2011
本文编号:3161815
【文章来源】:浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:79 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
致谢
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.3 研究目的和意义
1.4 论文研究内容和论文结构
1.4.1 论文研究内容
1.4.2 论文结构
2 系统结构和设计指标
2.1 系统结构
2.2 设计指标
2.3 本章小结
3 系统硬件设计与实现
3.1 内镜前端
3.1.1 结构组成
3.1.2 设计实现
3.2 视频处理平台
3.2.1 设计方案
3.2.2 工作流程
3.2.3 电路原理图
3.2.4 印刷电路板
3.3 本章小结
4 系统软件设计与实现
4.1 固件程序
4.2 白平衡按键
4.3 视频图像处理
4.3.1 曝光和增益控制
4.3.2 锐化处理
4.3.3 伽马校正
4.3.4 图像处理前后对比
4.4 本章小结
5 系统搭建和测试
5.1 实验平台搭建和样机展示
5.2 视场角和分辨率测量
5.3 本章小结
6 物镜系统研究和设计
6.1 基础成像理论
6.2 非球面理论
6.3 设计方法
6.4 物镜系统设计
6.4.1 设计目标
6.4.2 初始结构
6.4.3 像差校正
6.4.4 像质评价
6.4.5 公差分析
6.5 结果分析
6.6 本章小结
7 总结与展望
7.1 工作总结
7.2 工作展望
参考文献
作者简历
【参考文献】:
期刊论文
[1]一款超小型广角医用内窥镜镜头的设计[J]. 朱佳巍,丁桂林. 激光与光电子学进展. 2014(09)
[2]神奇的鼻咽喉镜检查[J]. 倪晓光. 抗癌之窗. 2014(08)
[3]电子喉镜在耳鼻咽喉科疾病诊治中的应用护理探讨[J]. 魏艳艳,庞富连,张清连. 基层医学论坛. 2014(15)
[4]90°视向角口腔内窥镜光学系统设计[J]. 赵秋玲,王霞,关立强. 光子学报. 2009(06)
[5]视频传输中的阻抗匹配研究[J]. 吴蓬勃. 航空电子技术. 2009(02)
[6]鼻内镜在门诊诊治耳鼻喉疾病中的应用[J]. 李良波. 湖北民族学院学报(医学版). 2009(01)
[7]基于全景视觉的移动机器人同步定位与地图创建研究[J]. 许俊勇,王景川,陈卫东. 机器人. 2008(04)
[8]基于边缘检测的图像锐化算法[J]. 曾嘉亮. 现代电子技术. 2006(12)
[9]内窥镜的现状及发展趋势(一)纤维内窥镜[J]. 袁启明. 中国医疗器械信息. 1997(04)
硕士论文
[1]便携式耳鼻喉科电子内窥镜技术研究[D]. 朱启明.浙江大学 2015
[2]三维腹腔镜成像系统视频控制器设计与研发[D]. 程李成.浙江大学 2015
[3]胶囊内窥镜接收系统及基于ZEMAX的镜头优化设计研究[D]. 唐礼来.电子科技大学 2012
[4]TFT光电曲线GAMMA校正[D]. 叶达文.哈尔滨工业大学 2012
[5]高清晰医用电子内窥镜关键技术研究[D]. 叶斌.浙江大学 2011
本文编号:3161815
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