本文關(guān)鍵詞：基于振鏡掃描光聲成像系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 光聲成像系統(tǒng) 振鏡 FPGA 數(shù)據(jù)采集 信號調(diào)理 圖像處理

【摘要】：光聲成像是根據(jù)不同生物組織對特定波長的激光具有差別較大的光學吸收系數(shù)進而輻射不同強度超聲波(光聲信號)。光聲信號體現(xiàn)的是生物組織的光學吸收分布特性,而這種光學吸收分布特性與生物組織的生理結(jié)構(gòu)特性有緊密的聯(lián)系,不同結(jié)構(gòu)的生物組織對光的吸收具有差異性,因而通過探測光聲信號并在后期進行圖像重建便可了解生物組織的生理信息,從而為醫(yī)療工作者提供生物組織內(nèi)部的生理狀態(tài)、代謝情況和病變特征等有效信息。本文的主要研究內(nèi)容是在現(xiàn)有實驗室單元掃描光聲成像系統(tǒng)基礎上設計與實現(xiàn)基于振鏡掃描光聲成像系統(tǒng)。文章首先介紹了構(gòu)建的掃描光聲成像系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu),主要包含振鏡、信號調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集卡與FPGA等,并闡述了FPGA在系統(tǒng)中的作用。其次通過FPGA控制振鏡周期性偏轉(zhuǎn),采用TLC7226芯片實現(xiàn)硬件電路部分,軟件設計時要配合激光出光同步進行。接著基于VC開發(fā)數(shù)據(jù)采集卡,使其按實驗需求對光聲信號進行數(shù)據(jù)采集,同時FPGA也要控制數(shù)據(jù)采集卡配合觸發(fā)激光,并進行了模擬樣品實驗驗證了采集卡的采集功能。然后就光聲信號調(diào)理電路的時序部分進行了設計,通過FPGA控制使電路的增益能按照不同的需求穩(wěn)定變化,并同時要配合激光出光,在不同增益條件下進行了所搭建的振鏡掃描系統(tǒng)實驗。最后FPGA對光聲信號數(shù)據(jù)進行了預處理、小波變換與希爾伯特變換等重現(xiàn)出光聲信號圖像,通過FPGA進行數(shù)據(jù)處理得到的還原圖像與matlab處理重建的圖像基本一致。考慮到最終是要實現(xiàn)基于FPGA的一體化光聲成像系統(tǒng),本文已實現(xiàn)FPGA控制激光出光、振鏡偏轉(zhuǎn)、信號調(diào)理、數(shù)據(jù)采集與圖像處理。
【關(guān)鍵詞】：光聲成像系統(tǒng) 振鏡 FPGA 數(shù)據(jù)采集 信號調(diào)理 圖像處理
【學位授予單位】：福建師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH74;TN791
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 緒論7-17
• 第一節(jié) 研究背景與意義7-9
• 第二節(jié) 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-14
• 第三節(jié) 本文的主要工作14-17
• 第一章 系統(tǒng)設計與搭建17-21
• 第一節(jié) 系統(tǒng)構(gòu)建概述17-19
• 第二節(jié) FPGA在系統(tǒng)中的作用19-20
• 第三節(jié) 本章小結(jié)20-21
• 第二章 振鏡驅(qū)動與激光觸發(fā)21-29
• 第一節(jié) 振鏡驅(qū)動原理21-23
• 第二節(jié) 硬件與軟件設計23-26
• 第三節(jié) 激光同步觸發(fā)26-28
• 第四節(jié) 本章小結(jié)28-29
• 第三章 數(shù)據(jù)采集實現(xiàn)29-41
• 第一節(jié) 數(shù)據(jù)采集卡介紹29-33
• 第二節(jié) 基于VC對數(shù)據(jù)采集卡開發(fā)33-37
• 第三節(jié) 數(shù)據(jù)采集卡功能實現(xiàn)37-39
• 第四節(jié) 本章小結(jié)39-41
• 第四章 信號調(diào)理電路增益控制及系統(tǒng)實驗41-51
• 第一節(jié) 信號調(diào)理電路介紹41-42
• 第二節(jié) 信號調(diào)理電路增益控制42-47
• 第三節(jié) 振鏡掃描系統(tǒng)實驗47-50
• 第四節(jié) 本章小結(jié)50-51
• 第五章 FPGA圖像重現(xiàn)51-81
• 第一節(jié) 圖像處理技術(shù)背景51-53
• 第二節(jié) 算法實現(xiàn)原理53-58
• 第三節(jié) 基于FPGA實現(xiàn)圖像重現(xiàn)58-80
• 第四節(jié) 本章小結(jié)80-81
• 總結(jié)與展望81-83
• 參考文獻83-89
• 攻讀學位期間承擔的科研任務與主要成果89-91
• 致謝91-93
• 個人簡歷93-97

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