医用光热式胶片成像系统的研究和开发

论文摘要

光热式成像技术是医疗影像硬拷贝领域中迅速崛起的一项高新技术，它以专用的胶片为图像载体，使用激光进行胶片曝光，然后经过加热使图像显现，不需要使用化学药水进行复杂烦琐的显影、定影过程。由于光热式成像系统具有环保节水、操作简便等诸多优点，已逐渐开始成为医用胶片成像系统的主流产品。目前国外的医用光热式成像系统价格昂贵，国产的系统目前还很少，严重制约了该技术在国内的推广使用。因此降低成本、提高系统性能是该技术走向普及所面临的主要问题。 本论文主要涉及医用光热式成像系统的设计与实现，详细论述了系统的设计方案、实现方式、性能测试和结果分析，研究如何开发出成本较低、性能良好的医用光热式成像系统。从系统实用化的角度出发，做了一些有益的探索工作，初步完成了实验样机的研制。样机中，激光光源为波长785nm的半导体激光器，使用的胶片为Kodak的Dry View激光干式胶片。胶片的横向扫描由远心f-theta透镜和振镜实现，纵向扫描由步进电机驱动胶片传送辊轴实现。图像数据由PC机通过USB 2.0接口传送至样机。结合具体的设计参数，分析了系统的分辨率，胶片密度均一性、转换特性以及非线性度偏差等，并且通过对胶片密度转换特性进行校正，实现胶片密度图像与原始灰度图像的正确对应。使用这台样机得到的胶片图像分辨率超过300dpi，胶片密度范围0.4～2.1，完成一张（10″×8″）胶片的扫描时间为18秒，基本达到了系统设计的要求。

论文目录

• 第一章 绪论
• §1.1 医用干式成像系统
• 1.1.1 医用干式成像系统的概况
• 1.1.2 医用干式成像系统的分类及特点
• §1.2 光热式成像系统概述
• 1.2.1 光热式成像技术的发展历程
• 1.2.2 光热式胶片显像的基本原理
• 1.2.3 医用光热式成像系统的组成与功能
• §1.3 本论文主要研究内容和完成的工作
• 参考文献：
• 第二章 医用光热式成像系统设计方案
• §2.1 系统总体方案、结构和工作流程
• 2.1.1 系统总体方案和主要部件概述
• 2.1.2 系统工作流程
• §2.2 医用光热式成像系统主要部件具体实现
• 2.2.1 数据传输系统
• 2.2.2 扫描系统振镜驱动部分
• 2.2.3 激光光源和功率调制系统
• 2.2.4 控制系统
• 参考文献：
• 第三章 医用光热式成像系统的电子系统设计
• §3.1 主控制电路设计
• 3.1.1 CPLD芯片逻辑功能设计
• 3.1.2 主控制电路结构及功能
• §3.2 激光器功率控制电路设计
• §3.3 供电系统设计
• 参考文献：
• 第四章 胶片密度校正技术
• §4.1 胶片密度校正原理
• §4.2 胶片密度校正具体实现
• 4.2.1 胶片密度转换特征函数F（x）曲线测定
• 4.2.2 非线性校正环节的特征函数G（x）
• 4.2.3 非线性校正环节的实现
• §4.3 胶片密度校正的实际效果
• 参考文献：
• 第五章 实验结果和性能分析
• §5.1 测试卡图像数据生成及测试项目选定
• §5.2 系统测试结果及性能分析
• 参考文献：
• 第六章 总结与展望
• 附录 已发表的学术论文