本文關(guān)鍵詞：便攜式耳鼻喉科電子內(nèi)窺鏡技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：電子內(nèi)窺鏡是醫(yī)生視覺(jué)的延伸,可以在無(wú)需開(kāi)腔或微創(chuàng)的情況下觀察人體體內(nèi)器官組織,進(jìn)行疾病診斷及手術(shù)。在診治耳鼻喉疾病的過(guò)程中,電子內(nèi)窺鏡可以將圖像傳感器采集到的圖像顯示在LCD液晶屏上,為醫(yī)生的診斷提供了便利,同時(shí)還可以將圖像和視頻保存下來(lái),方便對(duì)比觀察。本文就是在這一基礎(chǔ)上對(duì)便攜式的耳鼻喉電子內(nèi)窺鏡做了進(jìn)一步的研究。本文采用高集成化多媒體視頻處理器ASIC作為整個(gè)電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的控制處理核心,基于Linux實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)。工作研究主要從以下幾個(gè)方面展開(kāi)：(1)成像光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),本文采用3片式球面鏡結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)成像物鏡設(shè)計(jì),像差平衡性較好,同時(shí)滿(mǎn)足系統(tǒng)對(duì)視場(chǎng)、分辨率及成像質(zhì)量的綜合要求,且徑向尺寸小,易于封裝。(2)圖像采集方案的設(shè)計(jì),通過(guò)對(duì)比分析CCD和CMOS圖像傳感器的優(yōu)缺點(diǎn),最終采用OV7740作為內(nèi)窺鏡的圖像傳感器。(3)系統(tǒng)電路軟件方案的設(shè)計(jì),分析了基于ARM、FPGA和高集成化多媒體視頻處理器ASIC的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,最終確定采用ASIC處理器OV788作為主處理芯片,并確定了系統(tǒng)的整體框架,實(shí)現(xiàn)了音視頻預(yù)覽、采集、回放等多任務(wù)切換。整個(gè)系統(tǒng)帶有簡(jiǎn)單的二級(jí)菜單界面方便醫(yī)護(hù)人員操作。(4)系統(tǒng)硬件電路的研制與開(kāi)發(fā),包括圖像采集接口、圖像輸出顯示接口、音頻采集接口、USB供電電路以及SD卡存儲(chǔ)電路的研制與開(kāi)發(fā)。整個(gè)硬件系統(tǒng)分為前端和后端,前端包括光學(xué)部分、圖像采集及視頻編碼部分,后端包括圖像解碼、輸出顯示及其他部分。本課題設(shè)計(jì)的便攜式耳鼻喉電子內(nèi)窺鏡具有緊湊的硬件結(jié)構(gòu),后端PCB所占面積僅為50*70mm。CMOS采集圖像分辨率為640*480,LCD液晶顯示屏的分辨率為320*240,主芯片支持多種視頻格式的存儲(chǔ),包括.avi和.mp4等。滿(mǎn)足便攜式醫(yī)用電子內(nèi)窺鏡的各項(xiàng)技術(shù)要求,特別在手持式耳鼻喉科領(lǐng)域,具有廣闊的應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：電子內(nèi)窺鏡 嵌入式系統(tǒng) Linux實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) CMOS圖像傳感器
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TH785
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 耳鼻喉內(nèi)窺鏡的研究背景11-12
• 1.2 耳鼻喉內(nèi)窺鏡的發(fā)展和國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀12-16
• 1.3 本課題研究目標(biāo)、內(nèi)容和論文結(jié)構(gòu)16-18
• 1.3.1 課題研究目標(biāo)16-17
• 1.3.2 課題研究?jī)?nèi)容17
• 1.3.3 論文結(jié)構(gòu)17-18
• 1.4 本章小結(jié)18-19
• 第二章 便攜式耳鼻喉電子內(nèi)窺鏡的系統(tǒng)設(shè)計(jì)19-34
• 2.1 總體方案設(shè)計(jì)19
• 2.2 成像光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)19-24
• 2.2.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)及參數(shù)要求19-20
• 2.2.2 鏡頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)20-22
• 2.2.3 像質(zhì)評(píng)價(jià)22-24
• 2.3 圖像采集方案設(shè)計(jì)24-28
• 2.3.1 CCD方案與CMOS方案的比較25-27
• 2.3.2 設(shè)計(jì)選型27-28
• 2.4 電路軟件方案設(shè)計(jì)28-33
• 2.4.1 基于ARM的電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)28-29
• 2.4.2 基于FPGA的電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)29-30
• 2.4.3 基于高集成化多媒體視頻處理器的電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)30-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 第三章 耳鼻喉電子內(nèi)窺鏡的電路開(kāi)發(fā)34-42
• 3.1 OV7740圖像采集接口設(shè)計(jì)34
• 3.2 圖像輸出顯示電路設(shè)計(jì)34-37
• 3.3 音頻采集輸出電路設(shè)計(jì)37-38
• 3.4 USB及鋰電池供電電路設(shè)計(jì)38-40
• 3.5 SD卡存儲(chǔ)電路設(shè)計(jì)40-41
• 3.6 本章小結(jié)41-42
• 第四章 基于高集成化多媒體視頻處理器的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)42-57
• 4.1 常見(jiàn)的嵌入式操作系統(tǒng)42-43
• 4.2 系統(tǒng)的編譯開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建43-45
• 4.3 程序運(yùn)行調(diào)試的基本方法45-48
• 4.4 系統(tǒng)總體程序框架設(shè)計(jì)48-51
• 4.5 系統(tǒng)界面及菜單的設(shè)計(jì)51-54
• 4.6 系統(tǒng)按鍵功能的設(shè)計(jì)54-56
• 4.7 本章小結(jié)56-57
• 第五章 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果57-64
• 5.1 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建57-58
• 5.2 成像系統(tǒng)視場(chǎng)角及分辨率的測(cè)量58-59
• 5.3 圖片與視頻的保存實(shí)驗(yàn)59-60
• 5.4 圖片與視頻回放實(shí)驗(yàn)60-62
• 5.5 開(kāi)關(guān)機(jī)按鍵實(shí)驗(yàn)62-63
• 5.6 本章小結(jié)63-64
• 第六章 總結(jié)和展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-67
• 作者簡(jiǎn)介67

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：253126