基于usb2.0的胶囊内窥镜图像数据传输模块的设计

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1、南京航空航天大学硕士学位论文基于USB2.0的胶囊内窥镜图像数据传输模块的设计姓名：吕洪发申请学位级别：硕士专业：生物医学工程指导教师：王惠南20070101南京航空航天大学硕士学位论文摘要传统内窥镜的检查方式常常会让消化道疾病患者感觉不适，尤其是针对小肠出血性疾病的病灶，传统内窥镜难以到达，即便能够到达，痛苦的检查过程也会给患者带来极大的伤害，以致许多患者因此放弃检查，增加了诊断难度。新诞生的胶囊内窥镜通过患者口服的方式，安全而无痛苦的通过人体消化道并拍摄图像，基本解决小肠病变检查难的问题，给医生开拓了新的消化道疾病的诊断方式。但是目前的胶囊内窥镜系统不仅检查费用昂贵，而且由于其设计的

2、固有缺陷，目前的系统无法满足实时诊断的要求。有鉴于此，本文针对胶囊内窥镜系统的实时性诊断目的进行了深入研究，提出了一种基于USB2.0的体外数据传输的模块设计方案。本课题从图像数据的实时传输入手，将USB2.0技术应用到整个体外传输模块的设计中，设计了提供高传输速率的USB2.0接口的固件程序和与它相配套的USB驱动程序。同时引入了高速的DSP数字信号处理芯片来完成设备到工作站间的数据传输，并设计了整个模块的硬件电路和软件程序。为了给医生提供实时诊断的操作界面，在工作站上设计了客户端的应用程序，完成实时图像的读取、显示诊断以及两种模式的存储功能。经测试，USB2.0数据传输模块能够快速地

3、传输图像数据，工作站客户端软件能够顺利获取图像数据并提供诊断的界面，两种图像储存模式运行正常，这些成果为以后进一步开发工程样机的研究打下了坚实的基础。关键词：胶囊内窥镜，USB2.0，固件程序，WDM驱动程序，DSP，数字图像i基于USB2.0的胶囊内窥镜图像数据传输模块的设计ABSTRACTTraditionalendoscopymakespatientswithalimentarytractdiseaseuncomfortable.Especiallyforthefocusofsmallintestinehemorrhagicdisease,traditionalendoscopei

4、sdifficulttoreach,andeventhoughthetraditionalendoscopecouldbecapabletoreach,ontheinsertprocessitmaybringterriblypaintothepatient.Asaresult,manypatientsareindreadofthiskindofvulnerableendoscopyandevengiveupchecking,whichmakesdiagnosesmoredifficult.Capsuleendoscope,passesalimentarycanalsafely,shoot

5、stensofthousandpicturesaftertaken,cancompletetheexaminationofsmallintestinepathologicalwithoutpain,anditalsobringsanewmethodforthedoctorstodiagnosealimentarytractdisease.Atpresentcapsuleendoscopedoesnotsupportreal-timediagnosisforitsinherentlypoordesignment,anditissoexpensivethatonlyfewpeoplecana

6、ffordit.Inthispaper,wedevelopedanewportable,lowcostmoduleinout-bodyimagedatatransmissionwithextremelyhighspeedbasedonUSB2.0technology.Thispaperstartswithreal-timeimagedatatransmission,andputsUSB2.0technologythroughthewholedesignment.AnUSB2.0firmwareandanaccordantUSB2.0driveraredesigned.Bothofthem

7、provideanextremelyhighspeedinimagedatatransmission.InthisdesignmentaDSPthatworksonhighfrequencyisalsousedtocontrolimagedatatransmissionbetweenthenewlydesignedmoduleandtheimageworkstation.Bothofthehardwarecircuitandacco