基于Android智能终端的WIFI电子内窥镜
发布时间：2021-09-23 06:53
随着中国移动互联网技术的高速发展,临床医学领域对医疗仪器的便携化和网络化需求已成为远程医疗发展方向的重要内容之一。本文主要工作围绕WIFI电子内窥镜系统的硬件设计、终端用户界面设计和内窥镜软件算法设计三个方面展开。针对硬件平台设计方面,本文首先根据现有的模拟视频内窥镜前端,与基于STK1160芯片的视频转换电路连接,通过USB接口将视频图像传输至嵌入式电路,得到Linux下可识别的YUV/MJPEG视频流;同时在基于RT5350的WIFI嵌入式开发板上搭建OpenWRT系统和MJPG-Streamer流服务器,可对前端采集的YUV/MJPEG视频流进行压缩、降低传输带宽,并以MJPEG视频流格式通过WIFI传输至Android智能移动终端（如手机、平板等）,实现网络传输。针对用户界面设计方面,本文采用装饰者模式和单例模式设计流对象,并通过线程将接收视频流解析成多帧单独的Bitmap,结合Android的Canvas和Paint控件将Bitmap绘制在终端上。同时本文深度探讨了AVI视频的编码结构,实现了 MJPEG格式AVI视频的录像存储及检索回放功能,其中为了防止显示线程和录像线程同...
【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】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２?Ｗｉｌｌｉａｍ?Ｓｏｈｎ研究基于手机的膀胱镜??Ａｊｉｔｈ?Ｐａｕｌｏｓｅ?Ｇｅｏｒｇｅ１２１１等设计了一个运用在耳鼻喉领域的“ｉＥｎｄｏｓｃｏｐｅ”，将智能手机??
浙江大学硕士学位论文?第１章绪论??免漏光。图１．３为适配器的结构图，图中组件１２为柔性夹具，用来将适配器固定在智能??手机或其他手持式数字成像设备上，组件二是一个锁紧环，该环采用凸轮机构在内窥镜目??镜周围产生均匀径向压力，从而将内窥镜和适配器连接在一起。当需要将观察结果与多人??共享的时候，ｉＥｎｄｏｓｃｏｐｅ十分实用。??ＷＳｒ??图１．３?Ａｊｉｔｈ?Ｐａｕｌｏｓｅ?Ｇｅｏｒｇｅ设计的内窥镜适配器??但是总体说来，目前的研究工作大都仅利用智能手机的摄像头获取内窥镜采集的视频，??还没有充分利用智能手机的强大的计算和处理功能，并且在软硬件的设计上还有很多需要??完善和提升的地方。本文将重点介绍ＷＩＦＩ电子内窥镜的硬件电路搭建和手机终端软件设??计。??１．２本论文的研究内容及研究意义??关于ＷＩＦＩ电子内窥镜的使用前景，本文也实际调研过目前市场上便携内窥镜的需求，??通过实际看到，便携网络式内窥镜可以降低设备仪器的成本，可供给家庭进行自我保健或??者供给基层医疗使用
硬件层??Ｉ?ＵＳＢ＆像＾￣￣｜??图２．４Ｍｊｐｇ－Ｓｔｒｅａｍｅｒ工作流程图??本文通过将ＭＪＰＧ－Ｓｔｒｅａｍｅｒ移植在ＷＩＦＩ嵌入式开发板上，并实现了上述流程，即从??Ａｎｄｒｏｉｄ终端Ａｐｐ或ＰＣ端浏览器可直接获取内窥镜的图像，具体的实现过程会在第三章??中进行详细的介绍。??２．２格式转换与视频编码技术??２．２．１?ＭＪＰＥＧ?与?ＪＰＥＧ?编码??国际上制定视频编码标准的有ＩＴＵ－Ｔ与ＩＳＯ／ＩＥ两大组Ｋ［３３］〇ＩＴＵ－Ｔ的标准包括Ｈ．２６１，??Ｈ．２６３，?Ｈ．２６４，主要应用于实时视频通讯领域，ＩＳＯ／ＩＥＣ制定ＭＰＥＧ－１，ＭＰＥＧ－２系列标准。??两大组织也联手开发了一些标准，如Ｈ．２６４标准也纳入了?ＭＰＥＧ－４的第十部分。视频标准??的发展过程如图２．５［３３］所示，其中Ｈ．２６１，Ｈ．２６３，?ＭＰＥＧ－１，ＭＰＥＧ－２属于第一代编码标准，??压缩能力威５０－７５倍；ＭＰＥＧ－４，Ｈ．２６４属于第二代编码标准，压缩效率可迖１００？１５０倍。??各种编码均有各自的优缺点
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于OpenWrt的室内安防系统的研究与设计[J]. 李德强,孙进生,王超颖,王维国. 工业控制计算机. 2016(07)
[2]基于TMS320DM368处理器的便携式内窥镜视频系统的电路设计[J]. 周文光,王春飞,许新建,孔悦. 中国医疗设备. 2014(07)
[3]基于RT5350的嵌入式无线视频数据采集系统[J]. 袁新娣,李秋生. 安徽大学学报(自然科学版). 2014(06)
[4]开源视频服务器软件MJPG-streamer的研究和应用[J]. 陈书益,黄永慧. 电子设计工程. 2012(05)
[5]移动互联网:终端、网络与服务[J]. 罗军舟,吴文甲,杨明. 计算机学报. 2011(11)
[6]基于双边滤波的实时图像去雾技术研究[J]. 孙抗,汪渤,周志强,郑智辉. 北京理工大学学报. 2011(07)
[7]基于Android的多媒体应用开发与研究[J]. 李杨,冯刚,李亮,罗拥华. 计算机与现代化. 2011(04)
[8]基于Android平台的应用开发研究[J]. 宋小倩,周东升. 软件导刊. 2011(02)
[9]基于V4L2的视频设备驱动开发[J]. 徐家,陈奇. 计算机工程与设计. 2010(16)
[10]主要智能手机操作系统发展现状及前景展望[J]. 李宗恒,李俭伟. 移动通信. 2010(Z1)
硕士论文
[1]基于OpenWrt-TinyOS的无线智能家居控制系统的研究与实现[D]. 汪涛.宁波大学 2015
[2]面向实时监控的流媒体播放器的设计与实现[D]. 刘洁彬.北京邮电大学 2010
本文编号：3405247
【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】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２?Ｗｉｌｌｉａｍ?Ｓｏｈｎ研究基于手机的膀胱镜??Ａｊｉｔｈ?Ｐａｕｌｏｓｅ?Ｇｅｏｒｇｅ１２１１等设计了一个运用在耳鼻喉领域的“ｉＥｎｄｏｓｃｏｐｅ”，将智能手机??
浙江大学硕士学位论文?第１章绪论??免漏光。图１．３为适配器的结构图，图中组件１２为柔性夹具，用来将适配器固定在智能??手机或其他手持式数字成像设备上，组件二是一个锁紧环，该环采用凸轮机构在内窥镜目??镜周围产生均匀径向压力，从而将内窥镜和适配器连接在一起。当需要将观察结果与多人??共享的时候，ｉＥｎｄｏｓｃｏｐｅ十分实用。??ＷＳｒ??图１．３?Ａｊｉｔｈ?Ｐａｕｌｏｓｅ?Ｇｅｏｒｇｅ设计的内窥镜适配器??但是总体说来，目前的研究工作大都仅利用智能手机的摄像头获取内窥镜采集的视频，??还没有充分利用智能手机的强大的计算和处理功能，并且在软硬件的设计上还有很多需要??完善和提升的地方。本文将重点介绍ＷＩＦＩ电子内窥镜的硬件电路搭建和手机终端软件设??计。??１．２本论文的研究内容及研究意义??关于ＷＩＦＩ电子内窥镜的使用前景，本文也实际调研过目前市场上便携内窥镜的需求，??通过实际看到，便携网络式内窥镜可以降低设备仪器的成本，可供给家庭进行自我保健或??者供给基层医疗使用
硬件层??Ｉ?ＵＳＢ＆像＾￣￣｜??图２．４Ｍｊｐｇ－Ｓｔｒｅａｍｅｒ工作流程图??本文通过将ＭＪＰＧ－Ｓｔｒｅａｍｅｒ移植在ＷＩＦＩ嵌入式开发板上，并实现了上述流程，即从??Ａｎｄｒｏｉｄ终端Ａｐｐ或ＰＣ端浏览器可直接获取内窥镜的图像，具体的实现过程会在第三章??中进行详细的介绍。??２．２格式转换与视频编码技术??２．２．１?ＭＪＰＥＧ?与?ＪＰＥＧ?编码??国际上制定视频编码标准的有ＩＴＵ－Ｔ与ＩＳＯ／ＩＥ两大组Ｋ［３３］〇ＩＴＵ－Ｔ的标准包括Ｈ．２６１，??Ｈ．２６３，?Ｈ．２６４，主要应用于实时视频通讯领域，ＩＳＯ／ＩＥＣ制定ＭＰＥＧ－１，ＭＰＥＧ－２系列标准。??两大组织也联手开发了一些标准，如Ｈ．２６４标准也纳入了?ＭＰＥＧ－４的第十部分。视频标准??的发展过程如图２．５［３３］所示，其中Ｈ．２６１，Ｈ．２６３，?ＭＰＥＧ－１，ＭＰＥＧ－２属于第一代编码标准，??压缩能力威５０－７５倍；ＭＰＥＧ－４，Ｈ．２６４属于第二代编码标准，压缩效率可迖１００？１５０倍。??各种编码均有各自的优缺点
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于OpenWrt的室内安防系统的研究与设计[J]. 李德强,孙进生,王超颖,王维国. 工业控制计算机. 2016(07)
[2]基于TMS320DM368处理器的便携式内窥镜视频系统的电路设计[J]. 周文光,王春飞,许新建,孔悦. 中国医疗设备. 2014(07)
[3]基于RT5350的嵌入式无线视频数据采集系统[J]. 袁新娣,李秋生. 安徽大学学报(自然科学版). 2014(06)
[4]开源视频服务器软件MJPG-streamer的研究和应用[J]. 陈书益,黄永慧. 电子设计工程. 2012(05)
[5]移动互联网:终端、网络与服务[J]. 罗军舟,吴文甲,杨明. 计算机学报. 2011(11)
[6]基于双边滤波的实时图像去雾技术研究[J]. 孙抗,汪渤,周志强,郑智辉. 北京理工大学学报. 2011(07)
[7]基于Android的多媒体应用开发与研究[J]. 李杨,冯刚,李亮,罗拥华. 计算机与现代化. 2011(04)
[8]基于Android平台的应用开发研究[J]. 宋小倩,周东升. 软件导刊. 2011(02)
[9]基于V4L2的视频设备驱动开发[J]. 徐家,陈奇. 计算机工程与设计. 2010(16)
[10]主要智能手机操作系统发展现状及前景展望[J]. 李宗恒,李俭伟. 移动通信. 2010(Z1)
硕士论文
[1]基于OpenWrt-TinyOS的无线智能家居控制系统的研究与实现[D]. 汪涛.宁波大学 2015
[2]面向实时监控的流媒体播放器的设计与实现[D]. 刘洁彬.北京邮电大学 2010
本文编号：3405247
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