基于FPGA硬件JPEG編碼的體外磁控?zé)o線數(shù)字視頻膠囊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、傳統(tǒng)消化道疾病的偵查以插管窺鏡的手段為主，在檢查時(shí)不僅為病人帶來痛苦并且插管窺鏡欠缺對(duì)小腸的檢查能力。無線膠囊內(nèi)窺鏡克服了這一缺點(diǎn)，病人在吞服膠囊內(nèi)窺鏡之后可以在無痛苦的生理狀況下得到包括小腸在內(nèi)的消化道全部圖像，用以發(fā)現(xiàn)和分析消化道病變。自從以色列的Given Imaging公司于1991年推出首例膠囊內(nèi)窺鏡產(chǎn)品以來，膠囊內(nèi)窺鏡在工程實(shí)現(xiàn)中仍存在諸多不足，不能很好地滿足臨床診療需求。這些不足包括對(duì)主動(dòng)位置姿態(tài)控制的缺乏、病灶區(qū)域漏檢、

2、數(shù)字圖像質(zhì)量差、體內(nèi)精確定位難度高和連續(xù)工作時(shí)間過短等。
　　本文依托于體外磁控診療膠囊國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（編號(hào)31271069）。使用體外永磁體與體內(nèi)膠囊內(nèi)置永磁體的作用力主動(dòng)控制膠囊的位置和姿態(tài)，以解決位置姿態(tài)控制缺乏和病灶區(qū)域漏檢的問題。通過本課題的研究，提出將膠囊內(nèi)窺鏡當(dāng)做進(jìn)入消化道的可控移動(dòng)平臺(tái)，將治療工具集成于膠囊內(nèi)窺鏡，并借助于膠囊視頻圖像導(dǎo)航，研制新型的可視化、無創(chuàng)診斷和治療平臺(tái)。本文設(shè)計(jì)集中于上述系統(tǒng)的數(shù)字圖像

3、壓縮和處理模塊，重點(diǎn)在于Baseline JPEG壓縮器的設(shè)計(jì)、仿真和硬件驗(yàn)證。本文詳細(xì)闡述了Baseline JPEG算法原理，描述了包括色彩空間變換器、下采樣器、二維離散余弦變換器、量化器、游程編碼器、變長(zhǎng)編碼器、霍夫曼編碼器在內(nèi)的Baseline JPEG壓縮器的設(shè)計(jì)原理和設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，描述了基于Xilinx FPGA的硬件算法驗(yàn)證平臺(tái)和基于STM32的無線數(shù)據(jù)接收器設(shè)計(jì)。本文對(duì)Baseline JPEG壓縮器進(jìn)行了軟件仿真和硬件驗(yàn)證