基于视频采集的超声图像采集系统的设计与实现

基于视频采集的超声图像采集系统的设计与实现

一、基于视频采集的超声图像采集系统设计实现(论文文献综述)

李聿轩[1](2019)在《基于超声与磁共振图像的发音运动合成系统》文中进行了进一步梳理随着信息技术的不断发展,人类之间的交流变得日益密切。语言交流是人类沟通的主要方式,并且在人类的经济、文化和工作等方面都起到了重要的作用。然而,迄今为止,“语言障碍”仍然是人类日常交流中遇到的主要问题。“语言障碍”通常包括:第一,由于地域、文化的差异造成的语言交流障碍。第二,由于发音器官受损伤造成的语言障碍。传统的语音合成系统更多关注于语音信号的处理。然而,研究人员更需要一套能够对发音运动过程进行“可视化”数据分析的框架。基于此,研究人员关注于发音运动合成系统的研究。根据定义,发音运动合成系统是通过机械、电子的手段复现发音运动的技术。到目前为止,用于此系统的技术包括:超声图像和磁共振图像处理技术。超声波具有较好的方向性和穿透性,它常被应用于人体器官的扫描。但是,超声图像具有低对比度、清晰度差和强像素干扰的缺点。与之相比,磁共振图像清晰度高,成像完整。但是,其难以获得实时图像。这2种技术都单独有自己的发音运动合成系统。但是,由于他们的缺点,使其难以充分在运动的可视化研究中发挥作用。为解决此问题,本课题提出基于超声与磁共振图像的发音运动合成系统。本课题结合超声图像与磁共振图像的优点。本系统利用超声波采集器实时采集发音部位的关节节点的位置变化信息。同时利用自动化的方式建立磁共振图像库。然后,将超声图像实时与图像库中的数据集相映射。最终,结果以动态方式反馈。本课题的创新点在于提出一种方法能够实时映射两种不同类型的断层图像。映射的正确率的前提是:第一,本课题能够精确地从断层图像中提取出完整的舌体表面上轮廓线。第二,磁共振图像库的自动化建立方式。本课题的设计实现为研究发音运动合成问题提供了可视化的方法。

董亚斌[2](2019)在《机械臂辅助腰椎穿刺超声扫描控制研究》文中提出影像引导的机器人经皮穿刺系统具有手术靶点定位精度高、可重复性强、稳定性好,并且能长时间连续工作等优点,能够将医生从繁杂重复的步骤中解放出来使其将更多的注意力集中于关键操作。目前,基于影像引导的机器人穿刺手术系统大多基于CT、MRI等设备,而使用超声成像作为引导方式的研究还较少;超声成像具有无辐射损伤、便捷经济、使用方便、不受空间限制、实时灵活等优点,但由于其成像结果的二维性,在用于引导基于机器人的穿刺手术方面的研究和发展受到了一定的限制,针对这一现状并结合临床腰椎穿刺手术在超声引导下进行的实际情况,本文提出了一种机械臂辅助腰椎穿刺超声扫描控制系统。首先,本文详细论述了国内外超声图像引导下的穿刺辅助机器人和医学三维图像重建的研究现状,结合研究的背景、意义和现状提出了本文的研究方案和目标。搭建了基于UR机械臂的腰椎穿刺超声扫描系统,并对系统硬件和系统的工作流程进行了详细的介绍和论述;利用D-H分析方法对UR3机械臂建立了 D-H参数并进行了正、逆运动学的分析,分析了其运动时可能遇到的奇异位置点。其次,基于机械臂官方的URSDK(.Net 4.0)开发包和TCP/IP网络协议开发了机械臂扫描控制软件,使机械臂能够在操作者与软件的交互控制下夹持超声扫描探头确定扫描的起止点并执行规划下的扫描以采集感兴趣部位的二维超声图像序列。针对二维超声图像序列的三维重建,详细论述了医学图像三维重建可视化的原理、步骤和方法,制定并论述了本文所采用的基于VTK的光线投影重建算法步骤,编写了用于三维重建的程序。然后,按步骤执行控制软件系统采集水下腰椎模型和CIRS MODEL 034腰椎穿刺模型的二维超声图像序列并基于VTK程序进行三维重建,比较了线性插值算法和邻近插值算法、高斯平滑滤波和三维中值滤波以及无滤波算法时的重建结果,并对结果进行了分析讨论,实验结果证明系统能够正常稳定工作并采集不同模型的二维超声图像序列用于三维重建,同时也证明了三维重建方法的可行性和有效性。最后,对本文研究中所存在的问题与不足进行了分析与讨论,并对后续研究方法的改进和系统新设备的引入进行了设计和展望。

代将[3](2021)在《B超视频无线传输的设计与实现》文中进行了进一步梳理如今,医疗设备采用无线通信技术传输数据已经成为一种趋势,B超影像数据的无线化传输也是一个新的发展方向,采用无线传输后对于B超设备的移动性、医生操作的便捷性都有很大提高。远程诊断给医疗资源不足的地方提供了新的诊断方式,对于疾病的及时诊断具有重要意义。基于此,本论文的研究内容如下:首先,从无线频谱、主要的应用场景、传输速率、距离以及功耗四个方面对比分析了第五代移动通信、蓝牙、超带宽和Wi-Fi四种无线通信技术,最终选择了Wi-Fi作为传输B超视频的无线通信技术。其次,为了采集B超视频图像,本系统设计了以S5P6818为处理器的核心板,选择AP6356S作为无线传输模块,TVP5151作为视频采集模块并设计了采集、传输及其它一些辅助调试电路,将超声波诊断设备输出的模拟信号转换为数字信号,并以视频流的方式无线传输到远程服务器中。本系统设计基于B/S架构的远程诊断Web端,实现了医生能够对传输过来的B超视频进行实时诊断并给出诊断结果,同时可以解答患者对于病情的一些疑问。而患者能够查看到自己的B超影像视频的诊断结果,且可以对于有疑问的地方向医生提问,有助于患者对于病情的了解与把握,同时患者能够下载B超影像视频且可以打印出诊断结果,便于日后的复诊。最后,对所设计的电路、远程诊断Web端的详细功能进行了整体测试。通过测试本系统实现了B超视频无线传输对速率的要求,远程诊断的功能也达到了最初的设计要求。

胡朋[4](2021)在《油管内窥镜检测系统研制》文中提出在修井作业过程中,需对起出的油管刺洗干净后进行逐一检查,将不合格油管进行更换,在此过程中,现场人员通过“四步法”对油管进行检查:1、通过肉眼确认油管端头偏磨、腐蚀等情况决定对不合格油管是否进行更换;2、先确定偏磨抽油杆,通过计算找出对应位置的油管进行更换;3、查询井身数据,对狗腿度大于3°/30m的位置对应的油管进行更换;4、查询历史修井记录,对频繁偏磨位置对应的油管进行更换。但在修井作业过程中,仅通过“四步法”后未完全将不合适油管进行检查更换,导致偏磨、腐蚀“风险”油管入井。针对这一问题,提出研制一套油管内窥镜检测系统,该检测系统通过图像采集模块将带有激光环的油管内壁图像进行采集,通过线缆将图像数据传输至视频编码器进行编码,最后通过上位机软件进行显示,实现对油管内壁损伤问题的检测,为油管更换提供依据。首先,基于激光技术,设计出一款激光发射器,可以在油管内壁打出一个激光环;其次,在视频采集技术的基础上,选型CMOS图像传感器对图像采集模块进行设计,对带有激光环的油管内壁图像进行采集;接着,设计了一款圆环光源电路,该电路使用LED灯珠为照明器件,给检测系统的探测位置提供足够的亮度;然后,基于视频编码技术,设计了一款以海思3518EV100芯片为核心的视频编码模块,将采集的视频进行编码;使用流媒体传输协议将视频数据进行传输;最后,基于SDK软件开发包,使用Visual Studio2012开发工具,开发出一款油管内窥镜检测系统软件,对传输至上位机的视频进行实时预览、播放、录像和抓图功能。现场应用结果表明,油管内窥镜检测系统可以获取油管内壁的图像数据,根据获取的图像数据直观地判断油管内壁存在的具体问题。科学准确指导油管检查更换,极大减少了“风险”油管的二次入井,同时降低材料的浪费。单个成本为常规油管探伤设备的20%,且体积小,操作便捷,检测结果准确。

李磊[5](2021)在《带压修井井口内窥检视仪设计》文中认为带压修井是指在井内油气存在压力时进行起下管柱的一种新型井下作业技术,通过特殊配套工具将井内压力保压密封,从真正意义上实现了对油气层的保护。由于井口作业存在较多的安全隐患,严重制约了油气井检修效率和油田复产增产的目标,因此解决带压修井作业安全问题的前提是对井口装置内复杂井况产生的具体原因做到实时检测。基于此,本课题以设计一套针对带压修井领域的新型井口装置内窥成像检测系统为主要研究目的,从而为带压作业的安全监测提出了一种全新的检测方法和技术手段。首先,本文基于带压修井作业与现有井控安全检测技术,分析了带压修井、带压起下管柱、井控装置等作业环境。根据系统在实际工程的应用与设计规划,分析了系统设计需求、工作原理、所要达到的功能和模块化设计难点。其次,依据总体设计方案完成各系统功能设计,包括硬件选型和设计、软件处理设计等。通过软件对视频图像进行图像增强、管柱接箍识别等处理。最后,对系统进行总体性能测试,主要包括视频数据采集、录像存储功能、耐压能力等各项常规指标测试,系统均可正常工作。现场应用试验中验证系统的性能及适应性,结果表明,带压修井井口内窥检视仪可将井口装置内高清视频流畅进行传输,实时直观,一目了然,提高了作业效率,能够油田后续检修工作提供安全保障和客观依据,为油气井修复增产稳产提供直观的视频凭证。

黄璋[6](2021)在《光学玻璃力学特性的智能化测量方法研究》文中研究表明针对现有光学玻璃相关力学参数人工测量过程较为复杂、智能化程度较低等问题,提出了光学玻璃力学参数的智能化测量方法,主要研究内容如下:一是提出了一种利用计算机图像处理技术快速测量小样品光学平板玻璃力学特性的方法。首先利用接触力学理论和牛顿环干涉理论,理论推导出测量光学玻璃力学特性的解析式;其次利用图像处理技术的优势,通过摄像头拍摄牛顿环干涉图像,基于MFC框架设计开发了牛顿环图像采集和力学特性计算的软件,实现牛顿环干涉图像中心黑斑半径的自动化测量;最后根据光学玻璃力学特性与牛顿环干涉图像中心黑斑半径及牛顿环中心应力之间的关联关系,实现小样品光学玻璃力学特性的快速测量。实验结果表明,在应力31.17N~55.11N范围内,光学玻璃弹性模量的测量相对误差不超过±8.8%;在应力55.11N~71.07N范围内,光学玻璃弹性模量的测量相对误差不超过±16%。二是开展了基于嵌入式系统的光学玻璃力学特性测量应用研究。首先是搭建嵌入式系统硬件平台,选用x210v3开发板,内核版本号为Cortex-A8,处理器芯片是S5PV210,摄像头选用USB接口的CMOS摄像头,网卡芯片为DM9000,以及配置所需要的OTG接口、串口等。其次是嵌入式系统软件设计,建立交叉编译工具链编译出ARM端所需要的程序;U-Boot移植用来初始化硬件设备和引导加载Linux内核;Kernel移植用来配置软件驱动所需要的开发环境和挂载根文件系统的;构建根文件系统用来对后续软件开发所需要不同功能的文件以及库进行存储的;搭建tftp服务器和nfs服务器进行文件的下载和传输;搭建ARM Qt开发环境进行图形化用户界面的开发,编译和安装OpenCV库以及其依赖库进行图像处理。然后是视频图像数据采集模块,基于V4L2和OpenCV设计出牛顿环视频图像采集程序,对于所采集到的YUYV格式的图像进行格式转换到RGB24以便于牛顿环视频图像显示,在Qt下设计出基于V4L2和OpenCV的牛顿环视频图像显示和光学玻璃力学特性的计算界面。最后是功能测试,对基于嵌入式系统下光学玻璃力学特性的开发环境和系统功能进行测试,验证了其系统设计的可行性。

许程耀[7](2020)在《触发脉冲采集式三维超声成像系统设计与实验研究》文中提出传统二维超声成像在现代医学诊断中具有不可替代的地位,但是二维超声图像存在着维度限制,仅能显示组织或器官某一断层切面的信息。三维超声成像弥补了二维超声成像的部分局限性,在临床医学诊断中巨大地提升了超声扫描所获得的有价值信息量,成为近年来的研究热点。Verasonics开放式超声平台为超声成像过程各个阶段的研究和各类新型超声成像技术的实验室开发提供了极大便利,但是其三维超声成像设备价格昂贵,且成像效果较差。因此,本研究的目的是在本实验室现有的软、硬件条件下,探究基于超声平台和线阵探头实现三维超声成像的可行性,设计一种充分利用现有超声平台的优势且便于操作、成本较低的三维超声成像系统。基于Verasonics超声平台,本文设计并实现一套触发脉冲采集图像的三维超声成像系统。该系统利用超声线阵探头,采用机械扫描的方式,由触发脉冲控制超声平台采集二维图像数据,然后根据基于体素的快速三维重建方法,对所采集的二维图像数据进行三维重建并可视化三维超声图像。系统由探头运动与触发输出、数据采集与存储以及三维重建与显示三个模块组成。为了解决三个模块间的通信与协同问题,同时保证二维图像的采集精度,本研究创新地利用可编程的波形发生器,通过波形发生器发射特定频率和波形的触发脉冲,结合Verasonics超声平台外部触发功能,控制图像数据的采集。本文着重介绍了波形发生器生成触发脉冲的基本方式和输出原理,介绍了超声平台的成像流程以及成像流程的控制原理;提出了触发脉冲采集式三维超声成像系统的设计和实现思路,详细探究该系统数据采集与存储模块的设计与实现以及对所遇问题的解决方法。为了对该系统各个模块的功能进行评价,分别进行了触发脉冲波形测试实验、通用超声成像测试体模的扫描实验、和离体鸡心标本扫描实验。结果表明,该系统的各个模块具备了应有的功能,通过本文所述的采集方法,使系统能够完整地、高质量地完成三维超声成像。用户可通过用户界面方便地控制系统对待测物体进行扫描、图像采集和重建显示,并得到良好的成像结果。此外,本研究的开发成本远低于购置一台Verasonics三维超声成像设备的成本,并且在研究过程中积累了丰富的三维超声成像技术经验,为后续三维、四维超声成像相关研究和应用奠定了扎实的基础。

张力[8](2020)在《煤矿四旋翼飞行机器人测控系统研发》文中研究表明由于煤矿井下具有低照度、巷道结构复杂且尚无精确的导航定位系统(如北斗、GPS)等问题,导致常用于地面上空作业的四旋翼飞行机器人测控系统远远不能满足煤矿井下的飞行控制和巡检作业需求,针对以上问题,结合煤矿环境参数、设备状态等巡检需求,提出并设计一种煤矿四旋翼飞行机器人测控系统。(1)研究分析煤矿四旋翼飞行机器人测控系统的设计需求,提出该机器人测控系统的总体方案,将测控系统分为飞行控制系统与巡检信息回传系统两大部分,并进行软硬件系统设计。(2)针对测控系统在性能和功能上的设计需求,确定测控系统硬件的基本组成部分,并采用模块化设计思想搭建定位模块、控制模块、自主避障模块、巡检作业模块以及电源管理模块,对传感器等相关元器件进行选型,设计巡检作业模块和电源管理模块的接口电路和转换电路。(3)为解决井下远程操控机器人难度大、自主性差等问题,利用MAVROS软件包对Pixhawk飞控器进行二次开发,设计机器人井下飞行控制的应用程序;利用光流定位原理和基于单目相机标定的方法,解决机器人井下姿态稳定和空间位置解算等问题;利用多方位超声测距的方法,设计机器人自主避障策略,保障井下飞行的安全。(4)基于云平台搭建井下巡检系统的数据库和流媒体服务器,通过采集程序和编程接口建立传感器与云数据库的连接,实时将机器人检测到的相关数据上传至云数据库,实现井下巡检数据的回传:通过调用ffmpeg和librtmp等库函数,实时将视频信息推流发送至云平台流媒体服务器,实现巡检视频的回传。(5)针对所研发的煤矿四旋翼飞行机器人测控系统方案,搭建相应的测试环境,并对飞行控制功能和巡检回传功能分模块进行试验测试。测试结果表明,该设计方案能够满足煤矿井下巡检对四旋翼飞行机器人测控系统的功能要求。

姚家楠[9](2020)在《基于六自由度机械臂扫描的三维超声准静态弹性成像系统研究》文中指出准静态超声弹性成像是近年比较流行且已经投入临床应用的一种超声弹性成像技术。这一技术可以估计组织的弹性模量分布并且将其转化成可视的声像图,而生物组织的弹性或硬度改变与组织异常的病理状态密切相关,对于疾病的诊断具有相当重要的参考价值。因此,准静态超声弹性成像技术一经提出便很快成为研究热点,已经成为了医学超声成像中一项迅速发展的技术。与二维超声弹性成像相比,三维超声弹性成像技术具有形象直观、空间定位准确、及可多角度观察的临床应用优势,有效提升弹性成像的质量和准确性,具有非常重要的研究意义。目前虽然已有三维探头的出现,但是由于其价格较为昂贵,无法控制扫描区域大小等原因,并没有普及应用。现阶段三维超声成像的主流趋势还是通过二维线阵探头采集二维图像序列,再进行三维重建。传统的三维重建方法一般通过插值算法或者距离加权实现,而本文运用时下研究火热的深度学习技术,运用三维卷积神经网络(3DCNN)实现三维重建,提高了三维重建的质量。本文详细阐明了超声弹性成像的原理,传统的三维重建方法,3DCNN实现三维重建的方法。然后本文设计并实现了一种基于六自由度机械臂智能扫描的三维准静态超声弹性成像系统,包括六自由度机械臂运动控制端、超声图像采集端和三维超声弹性成像端,三端系统通过无线网络进行数据传输。其中机械臂控制端利用Kinect采集图像来确定扫描路径,然后控制机械臂沿扫描路径自动扫描。为了验证本系统的可靠性,本文进行了超声弹性体模实验、人体前臂实验以及三维重建质量评价实验。这一系列的实验结果表明,本文提出的系统可以获得清晰准确的二维超声弹性图,并且相比于传统的三维重建算法,本文提出的算法在三维重建质量上有显着提高。

王晓玮[10](2020)在《熔池图像高速采集与实时处理技术研究》文中提出金属的激光增材制造技术是近年来迅速发展起来的一种新兴的加工模式,与传统的使用数控工具的“减材制造”相比,增材制造具有极大地减少材料浪费、降低生产成本、可大规模投入生产以及加工复杂工件等优点。目前,金属的增材制造主要应用于军工、航空航天等对工件要求很高的领域以及应用于对精密度有较高要求的医学领域等。此外,随着机器视觉技术的发展,工业界也更倾向于对加工过程进行监测,及时反馈调节,避免成型后造成人力、物力等资源的浪费,并提高系统的智能化与自动化水平。因此,迫切需要研究一种有效的监测方式对加工过程进行实时监测。使用CCD采集工业加工过程的图像并采用相关图像处理算法对其进行处理分析,是一种较为普遍应用的监测手段,也越来越频繁地被应用于复杂的工业界加工过程的检测中。本文主要是针对金属的激光增材制造过程中熔池形貌的变化进行相关研究,结合图像采集、硬件加速、图像处理等技术完成对熔池特征参数的监控,提出飞溅等缺陷检测的新思路。本文主要完成以下的工作:(1)完成项目中基于同轴送粉式的激光熔覆沉积系统(LENS)以及基于铺粉式的选区激光熔化系统(SLM)的视觉监测系统的设计。利用光学探测原理,设计对加工过程进行监测的光路。(2)针对同轴送粉式的激光熔覆沉积系统,根据加工较慢等特点选型较低帧率的红外相机,经过BNC转USB的高清视频采集卡将采集的同轴模拟信号转换为数字图像信号,并用该采集卡自带的SDK开发包为平台,以VC++为编程语言,结合滤波、形态学处理、分割、特征提取等图像处理技术,设计专用于LENS系统的熔池形貌的在线监测算法,最后对熔池图像进行正常、拖尾、飞溅的分类。(3)针对铺粉式的选区激光熔化系统,根据加工速度很快、熔池面积很小等特点选型超高帧率的高速相机,为解决CPU难以实现高速下的实时处理问题,选用含有FPGA加速芯片的CameraLink采集卡,并用该采集卡自带的Runtime6.0为平台,以Visual Applets为编程语言,结合滤波、形态学处理、分割、特征提取等图像处理技术,设计专用于SLM系统的熔池形貌的在线监测算法,最后对熔池图像进行正常、拖尾、飞溅的分类。

二、基于视频采集的超声图像采集系统设计实现(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、基于视频采集的超声图像采集系统设计实现(论文提纲范文)

(1)基于超声与磁共振图像的发音运动合成系统(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景
    1.2 课题的研究内容
    1.3 研究目的与意义
    1.4 课题的组织结构
第2章 基于超声与磁共振图像的发音运动合成系统的调研
    2.1 课题的相关工作
        2.1.1 传统的发音运动合成系统
        2.1.2 基于超声与磁共振图像的发音运动合成系统
    2.2 课题的需求分析
    2.3 课题的可行性分析
        2.3.1 技术可行性
        2.3.2 经济可行性
    2.4 课题的技术调研
        2.4.1 图形处理的技术
        2.4.2 图像映射的技术
        2.4.3 软件设计的模型
    2.5 本章小结
第3章 基于超声与磁共振图像的发音运动合成系统的设计
    3.1 实现环境配置
    3.2 系统概要设计
    3.3 系统详细设计
        3.3.1 超声图像处理模块的设计
        3.3.2 磁共振图像库模块的设计
        3.3.3 断层图像映射模块的设计
        3.3.4 图像视频转化模块的设计
    3.4 本章小结
第4章 基于超声与磁共振图像发音运动合成系统的工作与评估
    4.1 超声数据采集的工作
        4.1.1 数据采集设备
        4.1.2 数据采集过程
        4.1.3 不同信号同步
        4.1.4 数据存储结构
    4.2 磁共振图像库的建立
        4.2.1 磁共振图像标记
        4.2.2 数据的存储结构
    4.3 超声图像处理功能模块的工作与评估
        4.3.1 工程问题和挑战
        4.3.2 基于舌体形状的自检测质心舌轮廓提取方法分析
        4.3.3 基于舌体形状的自检测质心舌轮廓提取方法评估
    4.4 磁共振图像库功能模块的工作与评估
        4.4.1 工程问题和挑战
        4.4.2 磁共振图像库的自动化建立方法分析
        4.4.3 磁共振图像库的自动化建立方法评估
    4.5 断层图像匹配功能模块的工作与评估
        4.5.1 工程问题和挑战
        4.5.2 基于曲线的不同断层图像的映射方法分析
        4.5.3 基于曲线的不同断层图像的映射方法评估
    4.6 结果序列的视频转换的工作
    4.7 迭代瀑布模型的管理分析与评估
        4.7.1 工程问题和挑战
        4.7.2 迭代瀑布模型的管理维护方法
    4.8 本章小结
第5章 总结与展望
参考文献
发表论文和科研情况说明
致谢

(2)机械臂辅助腰椎穿刺超声扫描控制研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 课题背景及研究意义
    1.3 超声图像引导的穿刺辅助机器人研究现状
    1.4 医学图像三维重建国内外研究进展
    1.5 论文的主要工作和结构
第二章 机械臂辅助腰椎扫描系统设计
    2.1 引言
    2.2 系统设计
    2.3 系统工作流程
    2.4 UR机械臂运动学分析
        2.4.1 正运动学分析
        2.4.2 逆运动学分析
        2.4.3 奇异位置
    2.5 本章小结
第三章 超声探头扫描控制及VTK三维重建技术
    3.1 引言
    3.2 基于TCP/IP的超声探头扫描控制
    3.3 基于VTK的超声三维重建
        3.3.1 数据采集
        3.3.2 三维体数据构建
        3.3.3 三维可视化
        3.3.4 基于VTK的三维重建可视化
    3.4 本章小结
第四章 三维重建结果与分析
    4.1 引言
    4.2 水下腰椎模型实验
    4.3 CIRS腰椎模型实验
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 研究展望
参考文献
研究生期间发表的论文
致谢

(3)B超视频无线传输的设计与实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文结构安排
第二章 无线传输技术比较
    2.1 无线通信协议简介
    2.2 技术对比
        2.2.1 无线频谱
        2.2.2 应用领域
        2.2.3 传输速率和传输距离
        2.2.4 功耗
        2.2.5 无线传输技术的选择
    2.3 本章小结
第三章 超声系统设计
    3.1 超声视频无线传输系统的总体设计
    3.2 超声视频无线传输系统的硬件设计
        3.2.1 开发板简介
        3.2.2 WIFI模块简介
        3.2.3 天线选型
        3.2.4 SD卡硬件电路设计
        3.2.5 EMMC模块硬件电路设计
        3.2.6 WIFI模块的硬件电路设计
        3.2.7 串口硬件电路设计
        3.2.8 以太网硬件电路设计
        3.2.9 视频采集硬件电路设计
        3.2.10 系统电源硬件电路设计
        3.2.11 开发板实物
    3.3 超声系统软件设计
        3.3.1 宿主机环境搭建
        3.3.2 交叉编译工具链搭建
        3.3.3 U-boot移植
        3.3.4 Linux内核移植
        3.3.5 根文件系统的制作
        3.3.6 WIFI模块驱动的移植
    3.4 本章小结
第四章 远程诊断Web客户端开发
    4.1 相关开发技术介绍
        4.1.1 JAVA简介
        4.1.2 VUE简介
        4.1.3 B/S简介
        4.1.4 My SQL数据库
    4.2 系统流程分析
        4.2.1 开发流程
        4.2.2 登录流程
        4.2.3 注册流程
        4.2.4 业务流程
    4.3 系统用例分析
        4.3.1 管理员用例
        4.3.2 患者用例
        4.3.3 医生用例
    4.4 系统功能设计
        4.4.1 功能概述
        4.4.2 系统功能结构
    4.5 数据库设计
        4.5.1 数据库实体
        4.5.2 数据库表
    4.6 云服务器端设计
        4.6.1 云服务器端总体设计
        4.6.2 云服务器ECS的开发环境介绍
        4.6.3 数据库与云服务器的连接
    4.7 系统功能实现
        4.7.1 登录功能模块的实现
        4.7.2 管理员功能模块的实现
        4.7.3 用户功能模块的实现
        4.7.4 医生与患者登录界面
        4.7.5 医生诊断界面
        4.7.6 患者操作界面
第五章 B超视频无线传输系统的测试
    5.1 传输速率测试
        5.1.1 测试软件
        5.1.2 测试方法
    5.2 医生与患者Web端测试
        5.2.1 注册登录测试
        5.2.2 医生操作界面测试
        5.2.3 患者界面操作测试
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 工作展望
参考文献
致谢

(4)油管内窥镜检测系统研制(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 现有油管无损检测技术
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 本文研究内容及章节安排
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 章节安排
第二章 检测系统总体方案设计及关键技术
    2.1 系统总体方案设计
        2.1.1 需求分析
        2.1.2 总体方案设计
    2.2 视频采集技术
        2.2.1 视频信号
        2.2.2 CCD传感器与CMOS传感器
        2.2.3 视频制式
    2.3 视频编解码技术
        2.3.1 数据冗余
        2.3.2 视频编解码标准
        2.3.3 视频编解码原理
    2.4 流媒体传输技术
        2.4.1 TCP/IP协议
        2.4.2 RTSP协议
    2.5 激光技术
    2.6 小结
第三章 检测系统硬件设计
    3.1 硬件总体设计
    3.2 360°水平激光器模块设计
        3.2.1 激光供电模块
        3.2.2 激光模块
        3.2.3 直流升压电路
        3.2.4 360°激光器外部扶正器设计
    3.3 激光和摄像头连接模块设计
    3.4 图像采集模块设计
        3.4.1 图像传感器选型
        3.4.2 焦距和广角参数确定
    3.5 辅助光源设计
    3.6 视频编解码器模块设计
        3.6.1 处理芯片选择
        3.6.2 时钟电路模块设计
        3.6.3 Flash存储模块设计
        3.6.4 SD卡存储模块设计
        3.6.5 以太网模块设计
        3.6.6 电源模块设计
        3.6.7 UART模块设计
    3.7 推送模块设计
    3.8 小结
第四章 检测系统软件设计
    4.1 需求分析
    4.2 界面设计
    4.3 功能实现
        4.3.1 登录与注销
        4.3.2 设备通道树获取
        4.3.3 视频预览播放
        4.3.4 视频录像
        4.3.5 视频抓图
        4.3.6 视频及图片存储
    4.4 小结
第五章 检测方法实验分析与系统测试及现场应用
    5.1 检测方法实验研究
    5.2 系统测试
    5.3 工程应用
        5.3.1 施工准备
        5.3.2 检测过程与检测结果分析
    5.4 小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间参加的科研情况及获得的学术成果

(5)带压修井井口内窥检视仪设计(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 技术背景及意义
        1.1.1 技术背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外现状分析
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
        1.2.3 井控安全检测研究现状
    1.3 本文研究内容及章节安排
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 章节安排
第二章 带压修井作业及井控检测技术研究
    2.1 带压修井工艺技术研究
        2.1.1 带压修井工艺
        2.1.2 带压起下管柱
        2.1.3 井控装置工作原理
    2.2 现有井控安全检测技术特点研究
        2.2.1 电磁检测技术
        2.2.2 声发射检测技术
        2.2.3 超声波检测技术
    2.3 本章小结
第三章 系统工程应用分析及设计规划
    3.1 实际工程应用分析
        3.1.1 系统设计技术指标
        3.1.2 系统功能及设计需求
    3.2 系统设计总体规划
        3.2.1 系统总体方案
        3.2.2 系统工作原理
        3.2.3 模块化设计难点分析
    3.3 系统设计相关技术选择
        3.3.1 视频信号的采集
        3.3.2 视频图像压缩编码
        3.3.3 流媒体传输协议
    3.4 本章小结
第四章 井口内窥检视仪的设计
    4.1 井口内窥检视仪设计总体概述
    4.2 双摄像头成像系统设计
        4.2.1 系统设计技术参数
        4.2.2 系统组成及工作原理
        4.2.3 模块化设计与实现
    4.3 图像分路传输系统设计
        4.3.1 系统设计技术参数
        4.3.2 系统设计方案选择
    4.4 监控主机系统设计
        4.4.1 系统设计技术参数
        4.4.2 系统组成及功能
        4.4.3 系统录像存储设计
    4.5 井口工作台防爆显示器
        4.5.1 系统设计技术参数
    4.6 系统供电设计
        4.6.1 系统供电模块化设计
    4.7 视频图像的解释处理
        4.7.1 图像增强处理
        4.7.2 接箍识别处理
    4.8 本章小结
第五章 系统组装测试及现场试验
    5.1 系统模块化组装测试
        5.1.1 双摄像头成像系统组装测试
        5.1.2 图像分路传输系统组装测试
        5.1.3 监控主机系统组装测试
        5.1.4 井口工作台防爆显示器组装及测试
    5.2 系统总体及功能测试
        5.2.1 系统总体测试
        5.2.2 系统录像存储测试
        5.2.3 仪器耐压能力测试
        5.2.4 遇到的问题及解决方案
    5.3 系统现场应用试验
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果

(6)光学玻璃力学特性的智能化测量方法研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 研究现状及发展趋势
        1.2.1 光学玻璃弹性模量测量方法研究现状
        1.2.2 光学玻璃弯曲刚度测量方法研究现状
        1.2.3 光学玻璃泊松比测量方法研究现状
        1.2.4 研究进展
    1.3 论文主要研究内容及章节安排
2 系统整体设计方案及实现框架
    2.1 设计方案
    2.2 实现框架
3 应用牛顿环测量光学玻璃力学特性的研究
    3.1 牛顿环测量原理
    3.2 接触力学理论及其在牛顿环测量方面的应用
    3.3 光学玻璃力学特性测量公式推导
        3.3.1 光学平板玻璃弹性模量测量公式推导
        3.3.2 光学平板玻璃弯曲刚度测量公式推导
        3.3.3 光学平板玻璃泊松比测量公式推导
    3.4 光学玻璃力学特性智能化测量的实验装置
    3.5 光学玻璃力学特性智能化测量的实验研究
        3.5.1 测量牛顿环光干涉图样的黑斑像素面积
        3.5.2 标定图像单位像素对应的实际长度值
        3.5.3 牛顿环光干涉图像中心黑斑半径的测量
        3.5.4 通过计算机获取标准牛顿环的图像
    3.6 光学玻璃力学特性测量的实验数据
    3.7 实验结果分析
4 光学玻璃力学特性的嵌入式系统研究
    4.1 嵌入式系统概述
        4.1.1 嵌入式系统简介
        4.1.2 嵌入式系统的特点
        4.1.3 嵌入式系统的结构
    4.2 系统开发环境介绍
        4.2.1 硬件开发环境
        4.2.2 软件开发环境
    4.3 嵌入式系统硬件平台
        4.3.1 硬件平台总体架构
        4.3.2 处理器芯片的选取
        4.3.3 硬件结构分析
5 嵌入式系统下牛顿环图像采集及数据处理设计
    5.1 嵌入式系统软件设计
        5.1.1 交叉编译环境的搭建
        5.1.2 U- Boot移植
        5.1.3 Kernel移植
        5.1.4 根文件系统构建
        5.1.5 tftp服务器和nfs服务器的搭建
        5.1.6 ARM Qt开发环境搭建
        5.1.7 Qt Creater
        5.1.8 OpenCV库的移植
    5.2 基于V4L2 的视频图像采集系统
        5.2.1 V4L2 简介
        5.2.2 V4L2 视频图像采集
    5.3 基于V4L2和OpenCV的牛顿环视频采集系统的设计
    5.4 图像格式的转换
    5.5 Qt下牛顿环视频采集和计算界面的实现
    5.6 功能测试
6 总结与展望
    6.1 研究工作总结
    6.2 创新点
    6.3 展望
致谢
参考文献
附录

(7)触发脉冲采集式三维超声成像系统设计与实验研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 课题研究背景
        1.2.1 三维超声成像概述
        1.2.2 三维超声成像技术研究现状
        1.2.3 开放式多通道超声研发平台概述
    1.3 课题研究意义与目标
    1.4 研究内容与文章结构安排
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 文章结构安排
第二章 触发脉冲采集数据的理论基础
    2.1 引言
    2.2 机械扫描基本原理
    2.3 波形发生器基本原理
        2.3.1 波形发生器硬件结构简介
        2.3.2 波形序列输出过程
        2.3.3 波形序列输出控制原理
    2.4 Verasonics超声平台基本工作原理
        2.4.1 基于事件结构的成像流程
        2.4.2 成像流程的控制原理
    2.5 本章小结
第三章 三维超声成像系统设计与实现
    3.1 引言
    3.2 系统构成
        3.2.1 硬件构成
        3.2.2 软件构成
    3.3 探头运动与触发输出模块
        3.3.1 探头运动控制与位置信息获取
        3.3.2 触发脉冲的输出设置
    3.4 数据采集与存储模块
        3.4.1 触发脉冲的波形设置
        3.4.2 图像数据采集与存储
    3.5 三维重建与显示模块
        3.5.1 三维重建
        3.5.2 三维图像显示
    3.6 三维超声成像用户界面
        3.6.1 运动控制与波形设置界面
        3.6.2 三维成像控制界面
    3.7 本章小结
第四章 三维超声成像实验结果与分析
    4.1 引言
    4.2 触发脉冲波形测试实验
    4.3 通用超声成像测试体模扫描实验
        4.3.1 轴向扫描实验
        4.3.2 径向扫描实验
        4.3.3 径向扫描速率对比实验
    4.4 离体鸡心标本扫描实验
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 研究展望
参考文献
攻读学位期间成果
致谢

(8)煤矿四旋翼飞行机器人测控系统研发(论文提纲范文)

摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 四旋翼飞行器测控系统国内外研究现状
        1.2.2 无人机巡检技术国内外研究现状
    1.3 论文主要研究内容与技术路线
2 煤矿四旋翼飞行机器人总体方案设计
    2.1 基于煤矿四旋翼飞行机器人的井下巡检系统
    2.2 煤矿四旋翼飞行机器人需求分析
        2.2.1 煤矿井下作业环境分析
        2.2.2 测控系统需求分析
    2.3 煤矿四旋翼飞行机器人测控系统总体设计
        2.3.1 硬件整体设计
        2.3.2 软件整体设计
    2.4 煤矿四旋翼飞行机器人相关技术分析
        2.4.1 井下飞行控制相关技术分析
        2.4.2 井下巡检信息回传相关技术分析
    2.5 本章小结
3 煤矿四旋翼飞行机器人测控系统硬件设计与实现
    3.1 测控系统基本组成
    3.2 控制模块设计
        3.2.1 飞行控制器
        3.2.2 机载计算机
    3.3 井下定位模块设计
        3.3.1 光流传感器
        3.3.2 单目相机
    3.4 自主避障模块设计
    3.5 巡检作业模块设计
        3.5.1 温湿度传感器
        3.5.2 气体传感器
        3.5.3 视频采集模块
    3.6 电源管理模块设计
    3.7 本章小结
4 煤矿四旋翼飞行机器人测控系统软件设计与实现
    4.1 自动控制程序设计
        4.1.1 飞行控制器固件源码修改
        4.1.2 飞行控制应用程序开发
    4.2 井下定位方案设计
        4.2.1 井下定位悬停
        4.2.2 空间位置解算
    4.3 自主避障控制策略设计
    4.4 巡检回传系统设计
        4.4.1 井下巡检方案设计
        4.4.2 信息回传方案设计
    4.5 本章小结
5 试验测试与分析
    5.1 飞行控制系统试验
        5.1.1 定点悬停功能测试
        5.1.2 位置解算试验
        5.1.3 自主避障功能测试
    5.2 巡检回传系统试验
        5.2.1 数据采集回传功能测试
        5.2.2 视频采集回传功能测试
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录

(9)基于六自由度机械臂扫描的三维超声准静态弹性成像系统研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 课题研究背景
        1.2.1 超声弹性成像技术概述
        1.2.2 三维超声弹性成像技术概述
        1.2.3 医用超声成像机器人系统概述
    1.3 课题的研究意义
    1.4 论文的主要工作和章节安排
        1.4.1 论文的主要工作
        1.4.2 论文的主要工作
第二章 超声弹性成像和三维重建相关理论
    2.1 超声弹性成像原理
        2.1.1 超声弹性成像概念与原理
        2.1.2 位移估计算法
        2.1.3 应变估计算法
    2.2 三维超声弹性成像数据采集
        2.2.1 面阵超声探头直接采集三维数据
        2.2.2 自由臂式扫描采集
        2.2.3 机械臂式扫描采集
    2.3 超声三维重建原理
        2.3.1 超声三维重建概念与原理
        2.3.2 基于像素的三维重建算法(PBM)
        2.3.3 基于体素的三维重建算法(VBM)
        2.3.4 基于函数的三维重建算法(FBM)
    2.4 本章小结
第三章 基于三维卷积神经网络的三维重建算法
    3.1 卷积神经网络的基本概念和原理
        3.1.1 卷积神经网络
        3.1.2 三维卷积神经网络
    3.2 基于3DCNN的三维重建算法
        3.2.1 引言
        3.2.2 数据集的构建
        3.2.3 网络模型结构设计
        3.2.4 网络模型相关参数设置
    3.3 本章小结
第四章 三维超声弹性成像系统的设计与实现
    4.1 引言
    4.2 三维成像系统构成
        4.2.1 系统硬件构成
        4.2.2 系统软件构成
    4.3 系统校准
        4.3.1 系统坐标系描述
        4.3.2 手眼校准
        4.3.3 交叉线校准
        4.3.4 时间校准
    4.4 系统扫描流程的设计与实现
        4.4.1 扫描区域和路径的确定
        4.4.2 探头姿态的确定
        4.4.3 扫描采集数据方案
        4.4.4 超声探头压缩深度的确定
        4.4.5 三维超声弹性成像及可视化
        4.4.6 系统的数据传输和详细工作流程
    4.5 本章小结
第五章 系统实验设计与结果分析
    5.1 三维重建实验结果与分析
        5.1.1 实验设计
        5.1.2 三维重建结果的评价指标
        5.1.3 实验结果与分析
    5.2 超声弹性体模实验结果与分析
        5.2.1 实验设计
        5.2.2 实验结果与分析
    5.3 人体组织实验结果与分析
        5.3.1 实验设计
        5.3.2 实验结果与分析
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件

(10)熔池图像高速采集与实时处理技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 增材制造智能在线监测方法
    1.3 高速实时处理技术在增材制造中的应用
        1.3.1 成型工程中熔池形貌监测
        1.3.2 成型过程中熔池温度场监测
    1.4 本文研究内容和结构安排
        1.4.1 论文的研究内容
        1.4.2 论文的结构安排
第二章 熔池图像采集与处理系统设计
    2.1 同轴送粉加工系统设计
        2.1.1 送粉监测系统
        2.1.2 红外视觉采集系统
        2.1.3 高清视频采集系统
        2.1.4 处理软件开发
    2.2 铺粉加工系统设计
        2.2.1 铺粉监测系统
        2.2.2 高速相机采集系统
        2.2.3 FPGA实时处理
    2.3 本章小结
第三章 熔池图像处理算法设计
    3.1 熔池温度检测原理
        3.1.1 熔池温度场模型
        3.1.2 CCD测温原理
        3.1.3 温度场的热辐射测试
    3.2 数字图像处理
        3.2.1 图像预处理
        3.2.2 图像分割
        3.2.3 特征提取
    3.3 本章小结
第四章 熔池图像处理算法实验验证与分析
    4.1 熔池图像处理算法思路
    4.2 熔池特征参数定义
        4.2.1 几何参数
        4.2.2 形状参数
        4.2.3 灰度参数
        4.2.4 其他参数
    4.3 增材制造智能在线监测系统界面与功能
    4.4 同轴送粉系统实验与结果分析
        4.4.1 处理结果与分析
        4.4.2 缺陷分类结果分析
    4.5 铺粉系统实验与结果分析
        4.5.1 斩波器验证算法的正确性
        4.5.2 处理结果与分析
        4.5.3 缺陷分类结果分析
    4.6 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果

四、基于视频采集的超声图像采集系统设计实现(论文参考文献)

  • [1]基于超声与磁共振图像的发音运动合成系统[D]. 李聿轩. 天津大学, 2019(06)
  • [2]机械臂辅助腰椎穿刺超声扫描控制研究[D]. 董亚斌. 北京协和医学院, 2019(02)
  • [3]B超视频无线传输的设计与实现[D]. 代将. 内蒙古大学, 2021(12)
  • [4]油管内窥镜检测系统研制[D]. 胡朋. 西安石油大学, 2021(09)
  • [5]带压修井井口内窥检视仪设计[D]. 李磊. 西安石油大学, 2021(09)
  • [6]光学玻璃力学特性的智能化测量方法研究[D]. 黄璋. 西安科技大学, 2021(02)
  • [7]触发脉冲采集式三维超声成像系统设计与实验研究[D]. 许程耀. 南方医科大学, 2020
  • [8]煤矿四旋翼飞行机器人测控系统研发[D]. 张力. 西安科技大学, 2020(01)
  • [9]基于六自由度机械臂扫描的三维超声准静态弹性成像系统研究[D]. 姚家楠. 华南理工大学, 2020(02)
  • [10]熔池图像高速采集与实时处理技术研究[D]. 王晓玮. 电子科技大学, 2020(07)

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基于视频采集的超声图像采集系统的设计与实现
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