基于fpga的高清内窥镜系统研制

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1、分类号：TP23密级：公开UDC：单位代码：10424学位论文基于FPGA的高清内窥镜系统研制姚志科申请学位级别：硕士学位专业名称：控制理论与控制工程指导教师姓名：吕常智职称：副教授山东科技大学二零一二年五月论文题目：基于FPGA的高清内窥镜系统研制作者姓名：姚志科专业名称：控制理论与控制工程入学时间：2009年9月研究方向：智能机器人指导教师：吕常智职称：副教授论文提交日期：2012年5月论文答辩日期：2012年6月授予学位日期：THEDESIGNOFHIGHDEFINITIONENDOSCOPESYSTEMBAS

2、EDONFPGAADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMASTEROFPHILOSOPHYfromShandongUniversityofScienceandTechnologybyYaoZhikeSupervisor:AssociateProfessorLvChangzhiCollegeofInformationandElectricalEngineeringMay2012声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的

3、文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：日期：AFFIRMATIONIdeclarethatthisdissertation,submittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofMasterofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge.Thedocumenthasnotbe

4、ensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute.Signature:Date:山东科技大学硕士学位论文摘要摘要随着半导体和图像处理技术的快速发展，电子内窥镜在医疗诊断中得到了广泛的应用。医生通过电子内窥镜能够方便的进行诊断，而且还能将观察到的图像进行存储和网络传输，以便能够进一步的处理。我国在医用电子内窥镜这方面研制仍然相当落后，采集到的图像分辨率较低，大多停留在标清。论文的主要工作目的是设计一个高清内窥镜系统，帮助医生方便地诊断疾病。电子内窥镜中的核心技术就是图像采集和处理。

5、系统中需要处理的数据量非常大，所以如何达到处理速度快和实时性高成为设计高清内窥镜的一大难题。FPGA（FieldProgrammableGateArray）凭借自身可并行处理的特性成为实现医用电子内窥镜系统新的选择。在对比了几种设计方案以及考虑到系统设计要求和成本的基础上，最终选取了基于FPGA的高清内窥镜系统的整体设计方案。系统以莱迪思公司生产的FPGA为主控芯片，以IP核复用技术为基础，实现了图像信号的采集、存储、处理和显示等功能。系统中采用了模块化设计，使得系统具有可移植、可升级的特性。设计的内窥镜实现了高清标准，分辨率达到了720P

6、。论文提出了一种改进的快速中值滤波算法，实验结果表明，该算法具有更好的滤波性能。论文中所设计的高清内窥镜系统性能良好，基本达到了系统要求，具有较好的实用价值和应用前景。关键字：图像处理，高清内窥镜，FPGA，快速中值滤波山东科技大学硕士学位论文摘要ABSTRACTWiththedevelopmentofthesemiconductorandimageprocessingtechnology,electronicendoscopewaswidelyusedinmedicaldiagnosis.Doctorcandiagnoseillness

7、conveniently,storeandtransmittheimagesforfurtherprocessing.Ourcountryisstillrelativelybackwardinthedevelopmentofmedicalelectronicendoscope.Thecollectedimagewasstandarddefinitionandtheresolutionwaslow.Themainpurposeofthisthesisistodesignanhighdefinitionendoscopesystemaimtod

8、iagnoseillnessconveniently.Thecoretechnologyofelectronicendoscopeisimageacquisitionandpro