存储型胶囊内镜系统设计

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1、分类号学号M200972486学校代码10487密级硕士学位论文存储型胶囊内镜系统设计学位申请人:马戎学科专业:计算机应用技术指导教师:宋恩民教授答辩日期:2012年1月13日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofScienceDesignofStorage-typeCapsuleEndoscopeSystemCandidate:MaRongMajor:ComputerApplicationTechnologySupervisor:Prof.SongEnm

2、inHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaJanuary,2012独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。文中除已经标明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印

3、件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：指导教师签名：日期:年月日日期:年月日华中科技大学硕士学位论文摘要小肠结构较为复杂，传统的机械插入类及灌肠造影类小肠检查技术存在一些检测盲区，且患者在受检过程中颇为痛苦。新型的胶囊内镜系统可直观检测全部小肠的黏膜及病变情况，检测过程中患者行动自如无不适感，该系统的问世填补了小肠检查领域无创性、可视化检查的空白

4、，已逐渐成为小肠疾病诊断的首选方案之一。分析并比较目前市面上胶囊内镜系统的硬件设计方案，并结合胶囊内镜在临床应用中所面临的问题，提出了一种以FPGA为运算控制核心，以MicroSD存储卡直接进行数据保存的胶囊内镜设计方案。在该设计方案中，图像采集设备选用CMOS型图像传感器，传感器自动采集图像并输出数字图像信号，图像信号交由FPGA处理并转发至MicroSD存储卡保存。该系统由3V纽扣型锂电池直接供电，其数据传输、闪光控制、CMOS传感器初始化及MicroSD卡初始化等逻辑功能则全部由FPGA实现。该设计方案的关键技术在于以FPGA来实现数据传输和外设控制功能，FP

5、GA内部设计有图像数据接收、FIFO缓冲器、SD总线控制器、闪光控制、传感器初始化、存储卡初始化等功能模块，其中，图像数据接收模块可按照CMOS传感器的输出协议规范来同步接收图像数据，SD总线控制器则可按照MicroSD存储卡的读写协议规范来输出图像数据，而FIFO缓冲器则用来协调数据接收和数据输出的步调。实验表明，基于FPGA和MicroSD存储卡的胶囊内镜系统可以在640×480图像分辨率及2fps帧率标准下稳定工作，单次工作时间8小时以上，完全满足临床应用标准。关键词：胶囊内镜，小肠检测，低功耗系统，可编程逻辑器件，微型存储卡I华中科技大学硕士学位论文Abst

6、ractThestructureofthesmallintestineiscomplex,Themechanicalimplantingorenemaexaminationtechniquehassomeblindarea,andpatientsfeelpainfulinthisprocess.Thenewcapsuleendoscopesystemcandirectlydetectthemucosaofsmallintestine,patientscanmovefreelyindetection.Theadventofthesystemfillsthegapsof

7、thenon-invasiveandvisualdetectionofsmallintestine,ithasbecomeoneofthefirstchoicesfordetectionofsmallintestine.Basedontheresearchingofcapsuleendoscopesystemhardwaredesign,andinordertoimprovethedisadvantageoftraditionalsolutions,weputforwardaproposalthatusingtheFPGAandMicroSDcardtoform