基于TDI+CCD齿科全景数字化成像系统研究

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1、摘要摘要X射线齿科全景数字化成像系统是当今放射医疗科学研究应用的热点。目前，市场上存在直接数字化全景成像仪器，但是主要依靠进口，因此价格昂贵，应用范围小。中、小型医院目前仍普遍使用传统胶片式全景成像仪器。本课题组致力于自主研发一套直接数字化全景成像系统以取代传统胶片式成像系统。由于TDICCD具有可以不牺牲空间分辨率和工作速度的情况下获得高灵敏度并在低照度下获得高质量的图像信息的特点，因此成为齿科全景数字化成像系统开发的关键技术。本文总体设计基于TDICCD齿科全景数字化成像系统，完成了具有积分时间可调的TDICCD驱

2、动实现、TDICCD输出信号预处理和AD转换等功能，并对FIFO高速缓存、USB传输和计算机图像处理进行了设计。具体工作为：(1)对TDICCD图像传感器驱动时序要求进行了分析，选用Altera公司的MAX7000AE系列的CPLD作为硬件设计平台，借助于QuartusII开发软件，运用VerilogHDL硬件描述语言编程实现了TDICCD驱动时序脉冲和积分时间可调的设计，并完成了驱动时序脉冲的硬件电路设计与N／Ii；(2)根据输出信号中噪声的特点，采用去除复位噪声干扰的相关双采样原理进行设计并构建了电路；(3)针对T

3、DICCD输出信号的特点，选用ADI公司的AD9238作为AD转换器，实现了相应的硬件电路的设计；(4)针对系统的特点，对FIFO高速缓存和USB传输进行了详细的分析和设计。并针对临床的要求，提出多种图像处理方法。本论文的研究得到了TDICCD输出的视频信号，并比较了X射线照射下和没有X射线照射下的输出信号波形，证明了驱动电路设计的正确性；采用相关双采样去除了复位噪声；AD9238工作正常，转换正确；并对FIFO高速缓存、USB传输和计算机图像处理进行了分析与设计，为后续研究工作奠定了基础。关键词：TDICCD；驱动时

4、序；相关双采样；全景成像北京工业大学工学硕十学位论文ABSTRACTX—raydentalpanoramicdigitalradiographysystemisahotpointinmodemradiologymedicalscientificresearchandapplication．Directlydigitalpanoramicradiographydevicesinpresentmarkethavetodependonimport，whichleadstohigherprice．Meanwhile，panor

5、amicradiographyoftraditionalfilmiswidelybeingusedinmediumandsmallhospitals．Thisresearchistodevelopindependentlyadirectlydigitalpanoramicradiographysysteminsteadoftraditionalfilm．AsTDICCDsensorhasbothhighsensitivitywithoutsacrificingspatialresolutionandspeed，high

6、-qualityimageinformationwithlowillumination，itplaysapivotalroleinthetechnologyofdentalpanoramicdigitalradiographysystem．AwholedesignofdentalpanoramicdigitalradiographysystembasedonTDICCDwasgiveninthispaper,andTDICCDdrivecircuitwithadjustableintegrationtime、thepr

7、ocessingofTDICCDoutputsignalandA／Dconversionwereallfulfilled，andtheFIFOcache、USBtransmissionandcomputerimageprocessingweredesigned．(1)ThedrivetimingpulseofTDICCDmadebyHAMAMATSUwasstudieddeeply,andtheMAX7000AEserieswerechosenasthebesthardwaredesigningplatform．Qua

8、rtusIIandVerilogHDLwereusedtogethertodesignthedrivetimingsequencepulseandadjustableintegrationtime，andthecorrespondinghardwarecircuitwasalsodesignedandmanufactured．(2