数字X射线影像设备（DR系统）的研究

论文摘要

DR（Digital Radiography）,即数字化X射线摄影系统,是由电子暗盒、扫描控制器、系统控制器、影像监示器等组成,是直接将X线光子通过电子暗盒转换为数字化图像的直接数字化X线摄影。数字化X线影像技术的优点是分辨率高,图像清晰、细腻；可实时显示数字图像；所需的X射线剂量要少,对患者的身体的伤害更小；采用计算机无片化档案管理方法,极大地提高临床诊断的工作效率。数字化X射线影像设备替代传统的屏片系统是总体的发展趋势。但是我国的基本国情是拥有70%人口的农村和乡镇只拥有全国20%的国家卫生资源。作为医疗系统必不可少的临床影像诊断设备之一的X射线影像设备的普及对我国乡村医疗信息化建设和数字X射线影像设备的普及有着非常重大的意义。基于我国乡镇医院医疗设备配置不足的现状,本文在查阅大量文件的基础上对数字X射线影像技术的发展现状做出了分析,提出了一种普及型数字X射线影像设备的设计方案。普及型的数字X射线影像设备需要在得到高质量的数字X射线影像的前提下尽量降低设备的成本,使用生产技术已经成熟,并且价格低廉、稳定的部件,通过解决技术上的难题得到性价比很高、真正适用于广大乡镇医院临床诊断的影像产品。本文应用的是影像增强器-CCD耦合的反射式数字X射线成像系统,研究重点是通过解决光学系统的精密调整、图像的后处理系统设计得到高质量的医学影像。具体内容如下：1.设计X射线转换成的可见光的光学系统,根据光路的分析结果设计成像系统的机械系统结构和尺寸；设计控制电控云台的转动壁和转动台运动的控制系统,通过与PC机的通讯完成机械系统的精细调整。2.分析本系统所拍摄的图像的信息特征,选择、设计更适用于本系统所拍摄的X射线影像的图像处理算法。对图像处理的结果进行分析比较,选择一种最适用于本系统的图像处理方法。3.设计医学影像传输及打印系统,获取输出胶片。在PC机上设计打印服务软件SCU与胶片打印系统进行通讯和数据传输,实现胶片打印功能。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 1. 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 DR系统的总体结构
• 1.2.1 DR成像系统的分类与比较
• 1.2.2 DR系统研究进展及其存在问题
• 1.3 DR系统存在问题和研究内容
• 2. DR成像系统整体设计
• 2.1 X射线成像理论基础
• 2.2 DR检测系统结构组成
• 2.3 DR光学成像系统设计
• 2.3.1 DR光学成像系统设计
• 2.3.2 机械控制系统设计
• 2.4 图像后处理系统设计
• 2.5 本章小结
• 3. 光学成像系统设计
• 3.1 光学成像系统光路设计
• 3.1.1 可见光分析
• 3.1.2 可见光光路设计
• 3.1.3 可见光光路误差分析
• 3.1.4 光学成像系统部件选择
• 3.2 光学成像系统机械结构设计
• 3.2.1 机械结构组成设计
• 3.2.2 机械结构尺寸分析
• 3.2.3 机械结构精密调整设计
• 3.3 光学成像系统机械控制设计
• 3.3.1 微控制器单元模块设计
• 3.3.2 通信电路模块设计
• 3.3.3 开关信号输出模块
• 3.4 硬件抗干扰设计
• 3.4.1 硬件抗干扰的来源
• 3.4.2 硬件抗干扰的措施
• 3.5 械控制系统嵌入式系统程序算法设计
• 3.6 本章小结
• 4. 图像后处理设计
• 4.1 图像分析及图像处理仿真
• 4.1.1 图像分析
• 4.1.2 图像处理算法选择与设计
• 4.1.3 图像处理流程
• 4.1.4 图像处理及仿真结果分析
• 4.2 图像传输及打印系统设计
• 4.2.1 DICOM3.0标准
• 4.2.2 图像打印硬件设备
• 4.2.3 图像传输及打印系统设计
• 4.2.4 图像传输数据包格式设计
• 4.3 总结
• 5. 系统功能测试
• 5.1 硬件系统功能测试与分析
• 5.2 软件系统功能测试与分析
• 5.3 工作总结
• 参考文献
• 学位论文数据集