【摘要】：醫(yī)用電子內(nèi)窺鏡作為一種高端的軟性內(nèi)窺鏡，有著無法取代的優(yōu)勢(shì)。目前電子內(nèi)窺鏡正朝著微型化和高清化的方向發(fā)展。高分辨率、無視野黑點(diǎn)的圖像采集且對(duì)圖像進(jìn)行了處理獲得重要的特征信息，可實(shí)現(xiàn)病癥的準(zhǔn)確診斷，同時(shí)采集的圖像可記錄和永久保存，方便建立病人信息庫(kù)。 針對(duì)醫(yī)用電子內(nèi)窺鏡的研究發(fā)展方向，本文對(duì)內(nèi)窺鏡的技術(shù)發(fā)展做了深入的研究，提出了基于嵌入式平臺(tái)的醫(yī)用電子內(nèi)窺鏡設(shè)計(jì)方案，主要有選用最新的高分辨率CMOS圖像傳感器獲取圖像，使用LVDS技術(shù)進(jìn)行圖像傳輸，采用嵌入式ARM進(jìn)行后端圖像采集。本文的技術(shù)難點(diǎn)有根據(jù)外圍設(shè)備修改驅(qū)動(dòng)程序使得內(nèi)窺鏡圖像能夠正常顯示、圖像數(shù)據(jù)的高速傳輸和內(nèi)窺鏡圖像縮放功能的實(shí)現(xiàn)。本文的主要工作有： 一、根據(jù)電子內(nèi)窺鏡活檢通道的尺寸和結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了包含微型攝像物鏡和高分辨率CMOS圖像傳感器的圖像獲取模塊，該模塊將入射到攝像物鏡的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為8位的并行數(shù)字圖像信號(hào)。 二設(shè)計(jì)了基于LVDS技術(shù)的圖像傳輸模塊，該模塊的主要工作是LVDS編解碼電路的設(shè)計(jì)，將CMOS圖像傳感器輸出的并行數(shù)字信號(hào)經(jīng)編碼電路轉(zhuǎn)換為串行信號(hào)，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)達(dá)2米以上的長(zhǎng)距離高保真的數(shù)據(jù)圖像傳輸，經(jīng)LVDS解碼將串行信號(hào)恢復(fù)成并行的數(shù)字信號(hào)。 三、設(shè)計(jì)了基于ARMSYS2440硬件平臺(tái)和Windows CE5.0操作系統(tǒng)的圖像采集處理模塊。根據(jù)微型攝像模組和人機(jī)交互平臺(tái)等外圍設(shè)備的特性，進(jìn)行了底層驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)開發(fā)，同時(shí)編寫了實(shí)現(xiàn)內(nèi)窺鏡圖像縮放功能的應(yīng)用程序和圖像平滑及圖像增強(qiáng)等圖像處理算法程序。 四、系統(tǒng)平臺(tái)搭建和系統(tǒng)調(diào)試。 論文實(shí)現(xiàn)了微型化、分辨率達(dá)百萬像素以上的成像、大視場(chǎng)、小畸變和傳輸距離長(zhǎng)達(dá)2米的醫(yī)用電子內(nèi)窺鏡。
【圖文】：

經(jīng)食管可探測(cè)至心臟。1984 年 的超聲換能器成功的將內(nèi)窺鏡成像應(yīng)用于ujinon、Olympus 等公司成功研發(fā)的超聲內(nèi)。電子內(nèi)窺鏡是在內(nèi)鏡前端安裝有微pled Device 或 者 CMOS-Complement微型圖像傳感器將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，送到視頻處理中心，對(duì)圖像進(jìn)行加工處理辨率的圖像，并在顯示屏上顯示圖像。1研制了基于微型圖像傳感器（CCD）的電新篇章。20 世紀(jì) 90 年代以后日本 Olym了主要市場(chǎng)。醫(yī)用電子內(nèi)窺鏡如圖 1.1 所

電子內(nèi)窺鏡雖然有所探索，但是沒有掌握內(nèi)窺鏡核心技術(shù)足且缺乏資金投入，目前具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的采用最新技術(shù)的高產(chǎn)品仍未推出。國(guó)內(nèi)也有不少的高校和科研機(jī)構(gòu)投入到高端電子領(lǐng)域，其研究階段尚處于起步階段，，沒有達(dá)到產(chǎn)品化和市場(chǎng)化要電子內(nèi)窺鏡的生產(chǎn)仍處于空白期，主要還是依靠進(jìn)口來滿足國(guó)民窺鏡的需求。醫(yī)用電子內(nèi)窺鏡的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)用電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，主要有帶有圖像傳感器的內(nèi)鏡鏡頭、視和顯示器三部分組成，如圖 1.2 所示。內(nèi)鏡是電子內(nèi)窺鏡的核心決定了原始圖像的分辨率和質(zhì)量，將反射到鏡頭的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為像處理系統(tǒng)，對(duì)采集回來的原始圖像進(jìn)行加工處理，如曝光控制正，色彩飽和度，缺陷像素取消等；顯示器采用高清顯示器，能者提供清晰的診視圖像。
【學(xué)位授予單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TP391.41;TP368.12

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2523930