嵌入式眼底造影图像系统的研制

论文摘要

随着微电子技术、图像处理和计算机软件技术的快速发展，医学影像在临床诊断上的应用得到了越来越多的关注。市场上的医学影像诊断仪器，大多采用价格昂贵的成像设备，基于体积较大的通用计算机完成影像的采集、处理和分析，这些设备的维护与保养耗费了大量的资金，增加了行业成本，因此研究基于嵌入式系统的医学影像设备有广阔的应用前景。本文针对眼底造影图像系统的功能需求，在深入研究和分析了基于嵌入式系统的应用软件开发技术、MySQL数据库技术和图像处理算法的基础上，研制了一种基于嵌入式Linux的眼底造影图像系统。首先本文介绍了眼底荧光造影技术的原理，分析和比较了市面上常见的眼底影像诊断设备的优缺点，并归纳了数字图像处理技术和嵌入式技术的最新发展。同时在测试了常用图像处理算法的性能和复杂度的基础上，针对系统的功能要求选择了一系列适合嵌入式处理器性能的图像处理算法，以实现眼底图像的处理和分析。在总结和归纳了常见的嵌入式软件开发平台的基础上，构造了最新版本的交叉编译器，并将功能全面的开源数据库系统MySQL移植到了使用基于ARM核处理器的嵌入式系统中。最后文章基于跨平台的Qt界面库设计和实现了造影图像系统的软件主体部分，主要包括系统管理、病人资料管理、影像采集与处理以及文档管理等部分，并使用XML技术实现了系统配置数据的跨平台共享。本文通过对嵌入式眼底造影图像系统的研究，对眼底影像在临床自动化诊断领域的应用提出了一种可行的低成本方法，为基于嵌入式系统的医学影像设备的研究进行了有益的尝试。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 本课题的研究背景与意义
• 1.2 国内外的研究发展现状
• 1.2.1 医学影像诊断设备的发展现状
• 1.2.2 嵌入式系统的特点与发展趋势
• 1.2.3 数字图像处理技术的发展概况
• 1.3 本论文主要研究内容
• 2 嵌入式眼底造影图像系统整体方案设计
• 2.1 眼底荧光造影技术的原理
• 2.2 眼底造影图像系统硬件平台概述
• 2.3 嵌入式系统图形交互软件系统简介
• 2.4 嵌入式实时数据库系统的分析与讨论
• 2.5 眼底造影图像系统软件功能设计
• 2.6 本章小结
• 3 基于嵌入式系统的图像处理算法分析
• 3.1 几何变换
• 3.1.1 平移变换
• 3.1.2 图像缩放
• 3.1.3 图像的旋转
• 3.2 图像增强
• 3.2.1 对比度增强
• 3.2.2 图像锐化
• 3.2.3 伪彩色增强
• 3.2.4 图像类型转换
• 3.3 图像分割
• 3.3.1 边缘检测
• 3.3.2 阈值分割
• 3.4 图像压缩
• 3.5 本章小结
• 4 嵌入式 Linux 软件开发环境的构建与研究
• 4.1 嵌入式软件开发流程及软件开发环境的组成
• 4.2 交叉编译环境的建立与测试
• 4.3 嵌入式界面开发库 Qt/Embedded 的移植
• 4.4 搭建基于 MySQL 的嵌入式服务器
• 4.5 本章小结
• 5 眼底造影图像系统软件详细设计与实现
• 5.1 系统人机界面的结构与组成
• 5.2 系统登录与管理模块
• 5.2.1 系统登录管理
• 5.2.2 系统参数配置
• 5.3 眼底图像的预处理
• 5.3.1 几何变换
• 5.3.2 伪彩色增强
• 5.3.3 亮度调整
• 5.4 图像的分析与特征提取
• 5.4.1 图像分析
• 5.4.2 图像几何参数的测量
• 5.5 自动化诊断的实现方法
• 5.6 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果