醫療儀器儀表圖像信號采集與處理系統

1、應用背景

隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種醫療設備相繼問(wèn)世并得到廣泛應用。應用中的很多醫療儀器都綜合了傳感器、自動(dòng)控制、計算機軟件和硬件等高科技技術(shù)。市場(chǎng)上的醫療儀器儀表的控制系統多數采用單片機實(shí)現，普遍存在操作繁瑣、無(wú)圖形化操作界面、顯示不直觀(guān)的缺點(diǎn)。而采用PC機作為控制端的熱療儀又增大了設備的成本。這些因素都制約著(zhù)很多應用的迅速普及推廣。

由于A(yíng)RM嵌入式技術(shù)能使控制系統小型化，并且開(kāi)發(fā)出來(lái)的產(chǎn)品功能強大，成本低廉，具有較高的性?xún)r(jià)比。因此，我們根據醫療儀器儀表的市場(chǎng)需要，開(kāi)發(fā)了一種新型的基于A(yíng)RM嵌入式系統、配置Linux操作系統的醫療圖像數據采集設備。該系統具有控制集成度高，運行穩定，操作方便以及直觀(guān)的圖形化界面顯示等特點(diǎn)。

2、成功案例

醫療分析儀器的核心部件及操作系統

基于伽瑪射線(xiàn)的醫療圖像采集設備的核心部件

3、系統架構

本系統主要用于實(shí)現對醫療影像數據的數字化采集、處理與數據傳輸。

整個(gè)系統的數據處理流程參見(jiàn)圖1，輸入信號為核射線(xiàn)接收傳感器產(chǎn)生的多個(gè)通道的反映位置信息的脈沖信號數據和一個(gè)通道的能量數據，通過(guò)由多路前置放大器進(jìn)行信號調理與放大的前置放大板，進(jìn)入高速AD芯片加FPGA的高速數字信號處理板，之后的數據進(jìn)入以ARM為核心的主處理器進(jìn)行能量、線(xiàn)性及均勻性校正并形成圖像幀，最后圖像幀通過(guò)TCP/IP網(wǎng)絡(luò )接口發(fā)送到采集計算機，由采集計算機進(jìn)行圖像的顯示和保存。

4、系統硬件設計

醫療圖像信號采集與處理系統主要包括AD采集與FPGA數字信號處理板和ARM計算機板。ARM計算機板的主要作用是完成最后的圖像校正、數據傳輸、采集控制等功能。

5、系統軟件設計

嵌入式操作系統在系統中具有至關(guān)重要的作用，該方案依托高性能的Linux操作系統，實(shí)現對數據采集終端的控制，實(shí)現數據的實(shí)時(shí)傳輸和處理。

6、 方案優(yōu)勢

醫療圖像信號采集與處理系統一種采用高性能ARM處理器實(shí)現的醫療信息數據采集控制系統方案。本統外圍可以實(shí)現高精度、高速率的數據采集；外圍接口資源豐富；運行嵌入式Linux操作系統。與傳統方案相比，模塊化、低功耗、開(kāi)放接口使得系統很容易根據實(shí)際需求擴展和移植。其可靠、準確、低成本的設計是一種實(shí)用的遠程數據采集控制系統方案。

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