基于虚拟仪器的角膜内皮细胞图像分析系统

发布时间：2017-09-21 18:45

  本文关键词：基于虚拟仪器的角膜内皮细胞图像分析系统

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【摘要】：随着生命科学的发展,人们的健康意识逐渐增强。同时由于电子科学技术的快速发展与广泛应用,近年来智能电子设备普遍存在于我们的日常生活和工作中,人们的用眼程度也达到有史以来最高,加强对眼睛的保护,创新眼科检查设备成为必要举措。在国内外角膜内皮细胞分析系统价格昂贵,开发难度大、时间长,市场前景巨大的情况下,而虚拟仪器技术,它利用计算机硬件替代传统医疗仪器的显示与处理硬件,并进行软件处理,在快速创建系统原型,缩短开发时间,减少研发经费方面具有明显优势。因此本文研制了基于虚拟仪器软件平台的角膜内皮细胞分析系统,克服了开发难度大、周期长、价格高和扩展性弱等不足。虚拟仪器技术,它利用计算机硬件替代传统医疗仪器的显示与处理硬件,并进行软件处理。其在快速创建系统原型,开发周期短,成本低方面具有明显优势。在国内外角膜内皮细胞分析系统价格昂贵,开发难度大、时间长,市场前景巨大的情况下,虚拟仪器的优势就有很好的发挥空间。因此本文研制基于虚拟仪器软件平台的角膜内皮细胞分析系统具有重要意义。本研究通过分析虚拟仪器在医疗设备领域的应用及角膜内皮细胞分析系统的优缺点,将虚拟仪器技术应用于角膜内皮细胞的分析。其主要工作内容由以下几部分构成：首先分析了国内外角膜内皮细胞分析系统的特点和市场需求,总结存在的不足,指明基于虚拟仪器的分析系统的可行性。其次通过虚拟仪器Lab VIEW软件平台,研制便于记录和追踪病人信息的管理模块、采集角膜内皮细胞图像的控制模块和分析角膜内皮细胞图像模块。运用Lab SQL工具包访问Access数据库实现信息管理,将NI Vision应用于图像采集控制模块,并研究对图像进行灰度化、增强、平滑、二值化和形态学处理的算法,通过MATLABscript节点实现对MATLAB图像处理程序的调用,达到提取细胞生物参数的目的。实验表明该系统具有开发周期短、实用性强和界面友好等特点,拥有广阔的市场前景。
【关键词】：虚拟仪器 角膜内皮细胞 图像处理
【学位授予单位】：重庆理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP391.41
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-18
• 1.1 课题研究背景和意义9-10
• 1.2 基于LabVIEW的医疗设备国内外研究现状10-13
• 1.2.1 国外研究现状11-12
• 1.2.2 国内研究现状12-13
• 1.3 角膜内皮细胞分析的国内外研究现状13-16
• 1.3.1 国外研究现状13-15
• 1.3.2 国内研究现状15-16
• 1.4 论文研究目标及主要内容16-17
• 1.5 本文结构17-18
• 2 系统总体方案分析研究18-23
• 2.1 虚拟仪器软件平台的确定18-20
• 2.1.1 虚拟仪器概述18
• 2.1.2 软件平台的比较18-19
• 2.1.3 LabVIEW简介19-20
• 2.2 基于虚拟仪器的角膜内皮细胞分析的整体方案制定20-22
• 2.2.1 系统构成20
• 2.2.2 系统工作原理20-21
• 2.2.3 系统功能需求分析21-22
• 2.3 本章小结22-23
• 3 病人信息管理模块和图像采集控制模块的研制23-32
• 3.1 如何实现病人信息的管理23-24
• 3.1.1 数据库的选择23
• 3.1.2 连接数据库的方法比较与选择23-24
• 3.2 模块概述24-26
• 3.2.1 病人信息管理模块功能构成24-26
• 3.2.2 病人信息表内容及数据类型26
• 3.3 模块功能的程序实现26-30
• 3.3.1 LabVIEW程序特点26-27
• 3.3.2 病人信息管理功能的程序实现27-30
• 3.4 图像采集控制模块30-31
• 3.5 本章总结31-32
• 4 角膜内皮细胞图像处理分析模块的研制32-45
• 4.1 数字图像处理概述32
• 4.2 角膜内皮细胞图像处理分析的方法选择32-33
• 4.3 角膜内皮细胞图像处理分析算法的研究33-43
• 4.3.1 图像预处理33-37
• 4.3.2 图像二值化37-39
• 4.3.3 形态学处理39-40
• 4.3.4 特征提取40-43
• 4.4 角膜内皮细胞图像处理软件实现43-44
• 4.5 本章总结44-45
• 5 用户界面研制和结果数据分析45-51
• 5.1 病人信息管理界面45-47
• 5.1.1 病人信息管理前界面45
• 5.1.2 新建病人信息表界面45-46
• 5.1.3 查询输入界面和结果界面46-47
• 5.1.4 查询记录和调入47
• 5.2 图像采集控制界面47-48
• 5.3 内皮图像处理分析界面48-50
• 5.3.1 显示前界面48-49
• 5.3.2 分析结果界面49-50
• 5.4 结果数据分析50
• 5.5 本章小结50-51
• 6 总结与展望51-53
• 6.1 全文总结51-52
• 6.2 展望52-53
• 致谢53-54
• 参考文献54-56
• 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果56-57

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本文编号：896270