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FreeRTOS多任务CT计算机断层扫描与图像重建系统.docx
资料介绍
FreeRTOS多任务CT计算机断层扫描与图像重建系统
基于STM32F777NIH6 + 光电传感器 + 步进电机 + FreeRTOS CT重建系统
实验概述
本实验基于STM32F777NIH6开发板，通过步进电机控制旋转台、ADC采集光电传感器信号，在FreeRTOS实时操作系统上设计并实现一个多任务计算机断层扫描（CT）与图像重建演示系统。CT（Computed Tomography）即计算机断层扫描，通过从多个角度对物体进行X射线或光学投影测量，利用数学算法重建物体内部结构的二维或三维图像。本系统采用第一代CT（平移-旋转）扫描方式，使用可见光LED作为光源、光电二极管作为探测器，通过对透明物体的多角度投影测量，演示CT图像重建的基本原理和过程。
系统将步进电机控制、投影数据采集、数据预处理、滤波反投影（FBP）重建和图像显示等功能划分为独立任务，通过消息队列实现扫描和重建的流水线处理。STM32F777NIH6的步进电机控制可获得精确的扫描角度位置，ADC可采集投影数据，Cortex-M7内核可实时运行滤波反投影重建算法（包括Ram-Lak滤波器和反投影计算）。FreeRTOS的多任务调度确保扫描过程中数据采集与电机运动的精确同步，同时后台可执行图像重建和显示，可广泛应用于CT原理教学演示、工业无损检测和实验室层析成像等场景。
实验目的
1. 掌握CT扫描的基本原理和Radon变换概念
2. 学习滤波反投影（FBP）重建算法的数学原理和数字实现
3. 理解平行束投影数据采集和正弦图生成方法
4. 掌握FreeRTOS多任务架构在CT重建系统中的应用
5. 学习步进电机精确运动控制和投影数据同步采集
6. 理解CT重建中的常见伪影和图像质量评估方法
部分文件列表
| 文件名 | 大小 |
| 1786928876FreeRTOS多任务CT计算机断层扫描与图像重建系统.docx | 40K |
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