基于Android智能終端的WIFI電子內窺鏡
發(fā)布時間：2021-09-23 06:53
隨著中國移動互聯網技術的高速發(fā)展,臨床醫(yī)學領域對醫(yī)療儀器的便攜化和網絡化需求已成為遠程醫(yī)療發(fā)展方向的重要內容之一。本文主要工作圍繞WIFI電子內窺鏡系統的硬件設計、終端用戶界面設計和內窺鏡軟件算法設計三個方面展開。針對硬件平臺設計方面,本文首先根據現有的模擬視頻內窺鏡前端,與基于STK1160芯片的視頻轉換電路連接,通過USB接口將視頻圖像傳輸至嵌入式電路,得到Linux下可識別的YUV/MJPEG視頻流;同時在基于RT5350的WIFI嵌入式開發(fā)板上搭建OpenWRT系統和MJPG-Streamer流服務器,可對前端采集的YUV/MJPEG視頻流進行壓縮、降低傳輸帶寬,并以MJPEG視頻流格式通過WIFI傳輸至Android智能移動終端（如手機、平板等）,實現網絡傳輸。針對用戶界面設計方面,本文采用裝飾者模式和單例模式設計流對象,并通過線程將接收視頻流解析成多幀單獨的Bitmap,結合Android的Canvas和Paint控件將Bitmap繪制在終端上。同時本文深度探討了AVI視頻的編碼結構,實現了 MJPEG格式AVI視頻的錄像存儲及檢索回放功能,其中為了防止顯示線程和錄像線程同...
【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】：74 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖１．２?Ｗｉｌｌｉａｍ?Ｓｏｈｎ研究基于手機的膀胱鏡??Ａｊｉｔｈ?Ｐａｕｌｏｓｅ?Ｇｅｏｒｇｅ１２１１等設計了一個運用在耳鼻喉領域的“ｉＥｎｄｏｓｃｏｐｅ”，將智能手機??
浙江大學碩士學位論文?第１章緒論??免漏光。圖１．３為適配器的結構圖，圖中組件１２為柔性夾具，用來將適配器固定在智能??手機或其他手持式數字成像設備上，組件二是一個鎖緊環(huán)，該環(huán)采用凸輪機構在內窺鏡目??鏡周圍產生均勻徑向壓力，從而將內窺鏡和適配器連接在一起。當需要將觀察結果與多人??共享的時候，ｉＥｎｄｏｓｃｏｐｅ十分實用。??ＷＳｒ??圖１．３?Ａｊｉｔｈ?Ｐａｕｌｏｓｅ?Ｇｅｏｒｇｅ設計的內窺鏡適配器??但是總體說來，目前的研究工作大都僅利用智能手機的攝像頭獲取內窺鏡采集的視頻，??還沒有充分利用智能手機的強大的計算和處理功能，并且在軟硬件的設計上還有很多需要??完善和提升的地方。本文將重點介紹ＷＩＦＩ電子內窺鏡的硬件電路搭建和手機終端軟件設??計。??１．２本論文的研究內容及研究意義??關于ＷＩＦＩ電子內窺鏡的使用前景，本文也實際調研過目前市場上便攜內窺鏡的需求，??通過實際看到，便攜網絡式內窺鏡可以降低設備儀器的成本，可供給家庭進行自我保健或??者供給基層醫(yī)療使用
硬件層??Ｉ?ＵＳＢ＆像＾￣￣｜??圖２．４Ｍｊｐｇ－Ｓｔｒｅａｍｅｒ工作流程圖??本文通過將ＭＪＰＧ－Ｓｔｒｅａｍｅｒ移植在ＷＩＦＩ嵌入式開發(fā)板上，并實現了上述流程，即從??Ａｎｄｒｏｉｄ終端Ａｐｐ或ＰＣ端瀏覽器可直接獲取內窺鏡的圖像，具體的實現過程會在第三章??中進行詳細的介紹。??２．２格式轉換與視頻編碼技術??２．２．１?ＭＪＰＥＧ?與?ＪＰＥＧ?編碼??國際上制定視頻編碼標準的有ＩＴＵ－Ｔ與ＩＳＯ／ＩＥ兩大組Ｋ［３３］〇ＩＴＵ－Ｔ的標準包括Ｈ．２６１，??Ｈ．２６３，?Ｈ．２６４，主要應用于實時視頻通訊領域，ＩＳＯ／ＩＥＣ制定ＭＰＥＧ－１，ＭＰＥＧ－２系列標準。??兩大組織也聯手開發(fā)了一些標準，如Ｈ．２６４標準也納入了?ＭＰＥＧ－４的第十部分。視頻標準??的發(fā)展過程如圖２．５［３３］所示，其中Ｈ．２６１，Ｈ．２６３，?ＭＰＥＧ－１，ＭＰＥＧ－２屬于第一代編碼標準，??壓縮能力威５０－７５倍；ＭＰＥＧ－４，Ｈ．２６４屬于第二代編碼標準，壓縮效率可迖１００？１５０倍。??各種編碼均有各自的優(yōu)缺點
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于OpenWrt的室內安防系統的研究與設計[J]. 李德強,孫進生,王超穎,王維國. 工業(yè)控制計算機. 2016(07)
[2]基于TMS320DM368處理器的便攜式內窺鏡視頻系統的電路設計[J]. 周文光,王春飛,許新建,孔悅. 中國醫(yī)療設備. 2014(07)
[3]基于RT5350的嵌入式無線視頻數據采集系統[J]. 袁新娣,李秋生. 安徽大學學報(自然科學版). 2014(06)
[4]開源視頻服務器軟件MJPG-streamer的研究和應用[J]. 陳書益,黃永慧. 電子設計工程. 2012(05)
[5]移動互聯網:終端、網絡與服務[J]. 羅軍舟,吳文甲,楊明. 計算機學報. 2011(11)
[6]基于雙邊濾波的實時圖像去霧技術研究[J]. 孫抗,汪渤,周志強,鄭智輝. 北京理工大學學報. 2011(07)
[7]基于Android的多媒體應用開發(fā)與研究[J]. 李楊,馮剛,李亮,羅擁華. 計算機與現代化. 2011(04)
[8]基于Android平臺的應用開發(fā)研究[J]. 宋小倩,周東升. 軟件導刊. 2011(02)
[9]基于V4L2的視頻設備驅動開發(fā)[J]. 徐家,陳奇. 計算機工程與設計. 2010(16)
[10]主要智能手機操作系統發(fā)展現狀及前景展望[J]. 李宗恒,李儉偉. 移動通信. 2010(Z1)
碩士論文
[1]基于OpenWrt-TinyOS的無線智能家居控制系統的研究與實現[D]. 汪濤.寧波大學 2015
[2]面向實時監(jiān)控的流媒體播放器的設計與實現[D]. 劉潔彬.北京郵電大學 2010
本文編號：3405247
【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】：74 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖１．２?Ｗｉｌｌｉａｍ?Ｓｏｈｎ研究基于手機的膀胱鏡??Ａｊｉｔｈ?Ｐａｕｌｏｓｅ?Ｇｅｏｒｇｅ１２１１等設計了一個運用在耳鼻喉領域的“ｉＥｎｄｏｓｃｏｐｅ”，將智能手機??
浙江大學碩士學位論文?第１章緒論??免漏光。圖１．３為適配器的結構圖，圖中組件１２為柔性夾具，用來將適配器固定在智能??手機或其他手持式數字成像設備上，組件二是一個鎖緊環(huán)，該環(huán)采用凸輪機構在內窺鏡目??鏡周圍產生均勻徑向壓力，從而將內窺鏡和適配器連接在一起。當需要將觀察結果與多人??共享的時候，ｉＥｎｄｏｓｃｏｐｅ十分實用。??ＷＳｒ??圖１．３?Ａｊｉｔｈ?Ｐａｕｌｏｓｅ?Ｇｅｏｒｇｅ設計的內窺鏡適配器??但是總體說來，目前的研究工作大都僅利用智能手機的攝像頭獲取內窺鏡采集的視頻，??還沒有充分利用智能手機的強大的計算和處理功能，并且在軟硬件的設計上還有很多需要??完善和提升的地方。本文將重點介紹ＷＩＦＩ電子內窺鏡的硬件電路搭建和手機終端軟件設??計。??１．２本論文的研究內容及研究意義??關于ＷＩＦＩ電子內窺鏡的使用前景，本文也實際調研過目前市場上便攜內窺鏡的需求，??通過實際看到，便攜網絡式內窺鏡可以降低設備儀器的成本，可供給家庭進行自我保健或??者供給基層醫(yī)療使用
硬件層??Ｉ?ＵＳＢ＆像＾￣￣｜??圖２．４Ｍｊｐｇ－Ｓｔｒｅａｍｅｒ工作流程圖??本文通過將ＭＪＰＧ－Ｓｔｒｅａｍｅｒ移植在ＷＩＦＩ嵌入式開發(fā)板上，并實現了上述流程，即從??Ａｎｄｒｏｉｄ終端Ａｐｐ或ＰＣ端瀏覽器可直接獲取內窺鏡的圖像，具體的實現過程會在第三章??中進行詳細的介紹。??２．２格式轉換與視頻編碼技術??２．２．１?ＭＪＰＥＧ?與?ＪＰＥＧ?編碼??國際上制定視頻編碼標準的有ＩＴＵ－Ｔ與ＩＳＯ／ＩＥ兩大組Ｋ［３３］〇ＩＴＵ－Ｔ的標準包括Ｈ．２６１，??Ｈ．２６３，?Ｈ．２６４，主要應用于實時視頻通訊領域，ＩＳＯ／ＩＥＣ制定ＭＰＥＧ－１，ＭＰＥＧ－２系列標準。??兩大組織也聯手開發(fā)了一些標準，如Ｈ．２６４標準也納入了?ＭＰＥＧ－４的第十部分。視頻標準??的發(fā)展過程如圖２．５［３３］所示，其中Ｈ．２６１，Ｈ．２６３，?ＭＰＥＧ－１，ＭＰＥＧ－２屬于第一代編碼標準，??壓縮能力威５０－７５倍；ＭＰＥＧ－４，Ｈ．２６４屬于第二代編碼標準，壓縮效率可迖１００？１５０倍。??各種編碼均有各自的優(yōu)缺點
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于OpenWrt的室內安防系統的研究與設計[J]. 李德強,孫進生,王超穎,王維國. 工業(yè)控制計算機. 2016(07)
[2]基于TMS320DM368處理器的便攜式內窺鏡視頻系統的電路設計[J]. 周文光,王春飛,許新建,孔悅. 中國醫(yī)療設備. 2014(07)
[3]基于RT5350的嵌入式無線視頻數據采集系統[J]. 袁新娣,李秋生. 安徽大學學報(自然科學版). 2014(06)
[4]開源視頻服務器軟件MJPG-streamer的研究和應用[J]. 陳書益,黃永慧. 電子設計工程. 2012(05)
[5]移動互聯網:終端、網絡與服務[J]. 羅軍舟,吳文甲,楊明. 計算機學報. 2011(11)
[6]基于雙邊濾波的實時圖像去霧技術研究[J]. 孫抗,汪渤,周志強,鄭智輝. 北京理工大學學報. 2011(07)
[7]基于Android的多媒體應用開發(fā)與研究[J]. 李楊,馮剛,李亮,羅擁華. 計算機與現代化. 2011(04)
[8]基于Android平臺的應用開發(fā)研究[J]. 宋小倩,周東升. 軟件導刊. 2011(02)
[9]基于V4L2的視頻設備驅動開發(fā)[J]. 徐家,陳奇. 計算機工程與設計. 2010(16)
[10]主要智能手機操作系統發(fā)展現狀及前景展望[J]. 李宗恒,李儉偉. 移動通信. 2010(Z1)
碩士論文
[1]基于OpenWrt-TinyOS的無線智能家居控制系統的研究與實現[D]. 汪濤.寧波大學 2015
[2]面向實時監(jiān)控的流媒體播放器的設計與實現[D]. 劉潔彬.北京郵電大學 2010
本文編號：3405247
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