膠囊內窺鏡在患者進行消化道病灶檢查及醫(yī)生對病情診斷過程中發(fā)揮了巨大的作用,它的成功研制不但克服了傳統管道式內窺鏡敏感性和準確性低的局限,而且為患者減輕了傳統檢查手段帶來的創(chuàng)傷和痛苦,給醫(yī)生提供了最直接、實時的胃腸道內壁圖像,極大地提高了確診率。膠囊內窺鏡體外影像接收裝置是膠囊內窺鏡系統中十分重要的部分,隨著嵌入式技術的發(fā)展,膠囊內窺鏡系統的體外影像接收部分也逐步衍生出基于嵌入式技術的便攜式設計。本文在總結了大量相關工作的基礎上,提出了一種基于ARM+FPGA的膠囊內窺鏡體外影像接收系統的設計方案,使患者在做消化道病灶檢查時,比以往檢查過程更加自由,不受時間空間和檢查姿勢的限制,無需忍受長時間固定姿勢所帶來的煩惱。論文主要做了以下工作:根據現有膠囊內窺鏡的視頻圖像無線傳輸系統和設計要求,設計了模擬視頻圖像的解碼模塊,將攝像頭膠囊采集的模擬視頻信號進行了模數轉換,以滿足系統的數字化處理,并將復合視頻圖像中的數字視頻信號、同步信號進行有效分離;考慮到內窺鏡膠囊中的能源管理單元的能源管理模式,系統為每分鐘啟動一次,為消除每次啟動時因電壓過沖問題對視頻圖像造成的嚴重干擾,設計了基于FPGA的視頻... 

【文章頁數】：81 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 課題研究的背景及意義
        1.1.1 膠囊內窺鏡系統的研究背景
        1.1.2 膠囊內窺鏡系統的研究意義
    1.2 膠囊內窺鏡系統國內外研究現狀與發(fā)展
    1.3 本課題研究的主要內容
2 膠囊內窺鏡體外影像接收裝置的總體結構設計
    2.1 基于視頻采集卡的影像接收方式
    2.2 便攜式體外影像接收裝置
        2.2.1 便攜體總體結構框架
        2.2.2 嵌入式處理器S3C2440
        2.2.3 嵌入式Linux操作系統
    2.3 本章小結
3 膠囊內窺鏡視頻圖像的無線傳輸
    3.1 膠囊內窺鏡通信系統特點
    3.2 模擬圖像信號的無線傳輸原理
        3.2.1 頻率調制原理
        3.2.2 變容管調頻原理
        3.2.3 調頻發(fā)射電路原理
        3.2.4 體外無線接收
    3.3 本章小結
4 視頻圖像數字解碼
    4.1 復合視頻基礎
        4.1.1 視頻制式概述
        4.1.2 復合視頻信號
    4.2 SAA7114H功能及應用
        4.2.1 SAA7114H特性及解碼實現
        4.2.2 SAA7114H的初始化
        4.2.3 SAA7114H的配置方式
    4.3 SAA7114H輸出數據分析
        4.3.1 SAA7114H數據時序分析
        4.3.2 YCbCr4:2:2數據流
    4.4 本章小結
5 膠囊內窺鏡視頻采集的邏輯控制
    5.1 視頻圖像采集邏輯控制的目的
    5.2 FPGA芯片-EP2C8Q208C8
    5.3 FPGA內部異步FIFO的設計
        5.3.1 異步FIFO的設計目的
        5.3.2 異步FIFO原理
        5.3.3 異步FIFO的FPGA實現
    5.4 邏輯控制設計方法
    5.5 軟件功能仿真結果
    5.6 本章小結
6 嵌入式終端處理驗證系統設計
    6.1 基于 QT/Embedded 的應用系統
        6.1.1 QT/Embedded基礎
        6.1.2 QT/Embedded的信號與槽機制
        6.1.3 QT/Embedded應用程序的執(zhí)行
    6.2 便攜式用戶圖形界面設計
        6.2.1 用戶圖形界面的構成
        6.2.2 建立兩種版本的Qtopia-2.2.0平臺
        6.2.3 用戶圖形界面的設計
        6.2.4 交叉編譯與移植過程
    6.3 視頻圖像的讀取與顯示
        6.3.1 Video4Linux2原理
        6.3.2 視頻數據捕獲與顯示程序設計
        6.3.3 視頻顯示實驗與結果
    6.4 膠囊內窺鏡的視頻圖像存儲系統—SD卡
        6.4.1 SD卡簡介
        6.4.2 系統存儲系統的硬件接口設計
        6.4.3 SD卡設備驅動在Linux內核中的構架
        6.4.4 SD卡在系統中的測試結果
    6.5 本章小結
7 總結與展望
致謝
參考文獻
附錄
    A. 作者在攻讀學位期間發(fā)表的論文目錄



本文編號：3662182