胶囊内窥镜体外影像接收装置的研究
发布时间：2022-07-15 13:59
胶囊内窥镜在患者进行消化道病灶检查及医生对病情诊断过程中发挥了巨大的作用,它的成功研制不但克服了传统管道式内窥镜敏感性和准确性低的局限,而且为患者减轻了传统检查手段带来的创伤和痛苦,给医生提供了最直接、实时的胃肠道内壁图像,极大地提高了确诊率。胶囊内窥镜体外影像接收装置是胶囊内窥镜系统中十分重要的部分,随着嵌入式技术的发展,胶囊内窥镜系统的体外影像接收部分也逐步衍生出基于嵌入式技术的便携式设计。本文在总结了大量相关工作的基础上,提出了一种基于ARM+FPGA的胶囊内窥镜体外影像接收系统的设计方案,使患者在做消化道病灶检查时,比以往检查过程更加自由,不受时间空间和检查姿势的限制,无需忍受长时间固定姿势所带来的烦恼。论文主要做了以下工作:根据现有胶囊内窥镜的视频图像无线传输系统和设计要求,设计了模拟视频图像的解码模块,将摄像头胶囊采集的模拟视频信号进行了模数转换,以满足系统的数字化处理,并将复合视频图像中的数字视频信号、同步信号进行有效分离;考虑到内窥镜胶囊中的能源管理单元的能源管理模式,系统为每分钟启动一次,为消除每次启动时因电压过冲问题对视频图像造成的严重干扰,设计了基于FPGA的视频...
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.1.1 胶囊内窥镜系统的研究背景
1.1.2 胶囊内窥镜系统的研究意义
1.2 胶囊内窥镜系统国内外研究现状与发展
1.3 本课题研究的主要内容
2 胶囊内窥镜体外影像接收装置的总体结构设计
2.1 基于视频采集卡的影像接收方式
2.2 便携式体外影像接收装置
2.2.1 便携体总体结构框架
2.2.2 嵌入式处理器S3C2440
2.2.3 嵌入式Linux操作系统
2.3 本章小结
3 胶囊内窥镜视频图像的无线传输
3.1 胶囊内窥镜通信系统特点
3.2 模拟图像信号的无线传输原理
3.2.1 频率调制原理
3.2.2 变容管调频原理
3.2.3 调频发射电路原理
3.2.4 体外无线接收
3.3 本章小结
4 视频图像数字解码
4.1 复合视频基础
4.1.1 视频制式概述
4.1.2 复合视频信号
4.2 SAA7114H功能及应用
4.2.1 SAA7114H特性及解码实现
4.2.2 SAA7114H的初始化
4.2.3 SAA7114H的配置方式
4.3 SAA7114H输出数据分析
4.3.1 SAA7114H数据时序分析
4.3.2 YCbCr4:2:2数据流
4.4 本章小结
5 胶囊内窥镜视频采集的逻辑控制
5.1 视频图像采集逻辑控制的目的
5.2 FPGA芯片-EP2C8Q208C8
5.3 FPGA内部异步FIFO的设计
5.3.1 异步FIFO的设计目的
5.3.2 异步FIFO原理
5.3.3 异步FIFO的FPGA实现
5.4 逻辑控制设计方法
5.5 软件功能仿真结果
5.6 本章小结
6 嵌入式终端处理验证系统设计
6.1 基于 QT/Embedded 的应用系统
6.1.1 QT/Embedded基础
6.1.2 QT/Embedded的信号与槽机制
6.1.3 QT/Embedded应用程序的执行
6.2 便携式用户图形界面设计
6.2.1 用户图形界面的构成
6.2.2 建立两种版本的Qtopia-2.2.0平台
6.2.3 用户图形界面的设计
6.2.4 交叉编译与移植过程
6.3 视频图像的读取与显示
6.3.1 Video4Linux2原理
6.3.2 视频数据捕获与显示程序设计
6.3.3 视频显示实验与结果
6.4 胶囊内窥镜的视频图像存储系统—SD卡
6.4.1 SD卡简介
6.4.2 系统存储系统的硬件接口设计
6.4.3 SD卡设备驱动在Linux内核中的构架
6.4.4 SD卡在系统中的测试结果
6.5 本章小结
7 总结与展望
致谢
参考文献
附录
A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录
本文编号：3662182
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
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中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.1.1 胶囊内窥镜系统的研究背景
1.1.2 胶囊内窥镜系统的研究意义
1.2 胶囊内窥镜系统国内外研究现状与发展
1.3 本课题研究的主要内容
2 胶囊内窥镜体外影像接收装置的总体结构设计
2.1 基于视频采集卡的影像接收方式
2.2 便携式体外影像接收装置
2.2.1 便携体总体结构框架
2.2.2 嵌入式处理器S3C2440
2.2.3 嵌入式Linux操作系统
2.3 本章小结
3 胶囊内窥镜视频图像的无线传输
3.1 胶囊内窥镜通信系统特点
3.2 模拟图像信号的无线传输原理
3.2.1 频率调制原理
3.2.2 变容管调频原理
3.2.3 调频发射电路原理
3.2.4 体外无线接收
3.3 本章小结
4 视频图像数字解码
4.1 复合视频基础
4.1.1 视频制式概述
4.1.2 复合视频信号
4.2 SAA7114H功能及应用
4.2.1 SAA7114H特性及解码实现
4.2.2 SAA7114H的初始化
4.2.3 SAA7114H的配置方式
4.3 SAA7114H输出数据分析
4.3.1 SAA7114H数据时序分析
4.3.2 YCbCr4:2:2数据流
4.4 本章小结
5 胶囊内窥镜视频采集的逻辑控制
5.1 视频图像采集逻辑控制的目的
5.2 FPGA芯片-EP2C8Q208C8
5.3 FPGA内部异步FIFO的设计
5.3.1 异步FIFO的设计目的
5.3.2 异步FIFO原理
5.3.3 异步FIFO的FPGA实现
5.4 逻辑控制设计方法
5.5 软件功能仿真结果
5.6 本章小结
6 嵌入式终端处理验证系统设计
6.1 基于 QT/Embedded 的应用系统
6.1.1 QT/Embedded基础
6.1.2 QT/Embedded的信号与槽机制
6.1.3 QT/Embedded应用程序的执行
6.2 便携式用户图形界面设计
6.2.1 用户图形界面的构成
6.2.2 建立两种版本的Qtopia-2.2.0平台
6.2.3 用户图形界面的设计
6.2.4 交叉编译与移植过程
6.3 视频图像的读取与显示
6.3.1 Video4Linux2原理
6.3.2 视频数据捕获与显示程序设计
6.3.3 视频显示实验与结果
6.4 胶囊内窥镜的视频图像存储系统—SD卡
6.4.1 SD卡简介
6.4.2 系统存储系统的硬件接口设计
6.4.3 SD卡设备驱动在Linux内核中的构架
6.4.4 SD卡在系统中的测试结果
6.5 本章小结
7 总结与展望
致谢
参考文献
附录
A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录
本文编号：3662182
本文链接：https://www.wllwen.com/yixuelunwen/swyx/3662182.html
