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基于嵌入式的X光成像关键技术与实验研究
资料介绍
X射线发现至今已有一百多年历史,医用X射线机借助这种射线的穿透本领摄取人体内组织的图像,已成为医疗诊断中的重要装置。随着嵌入式技术的发展,人们开始尝试将数字成像技术与医用X射线机结合起来,最终实现由数字成像完全代替胶片成像。本论文重点对X射线发生器的嵌入式控制、多光锥耦合成像系统、嵌入式软件开发、X光图像处理四方面的关键技术进行理论和实验研究,为实现X射线成像系统的便携化、数字化取得了较多的成果。研究过程中所做的具体工作如下:
1、提出课题研究背景,综述医用X射线机和嵌入式技术发展现状,制定出本课题总体方案。
2、分析介绍了基于高频逆变技术的X射线管供电高压电路和灯丝电流源电路,制定出其嵌入式控制方案,设计出了单片机对高压电源和灯丝电流源的控制电路和反馈信号的采集电路,实现对射线管发生X射线的精确闭环控制。
3、设计并构建出多光锥耦合X射线数字成像系统,针对荧光粉、光锥、CMOS的特性进行分析并选型;对成像系统中各部分间的耦合效率加以计算分析,制定出高效率的耦合工艺;研究并设计出了基于算子融合的摄像系统对焦方法,将此应用于四光锥耦合成像系统中从而保证多光锥对焦的一致性;实现对X射线高效、准确地的数字化采集。
4、使用嵌入式ARM9平台完成WINCE系统向实验板的移植,并对本仪器的嵌入式软件进行开发,设计WINCE系统下面向用户的应用程序。
5、设计出用于四光锥成像系统的X光图像提取和拼接方法;针对X光图像的像质缺点,对传统自适应中值滤波算法的阈值判断方式进行改进,并设计出基于人眼视觉的对比度增强方法,增强了X光图像的清晰度和可识性,最终通过实验对本文的X光数字成像系统进行验证。
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