曲面断层X光射线机智能控制系统硬件部分的设计与实现

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1、南开大学硕士学位论文曲面断层X光射线机智能控制系统硬件部分的设计与实现姓名：由涛申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：张立民20080501摘要摘要X光成像技术自问世以来，在现代医疗领域中扮演了越来越重要的角色，为辅助医生对患者进行科学诊断和治疗发挥了重大作用。在牙科诊断领域，传统的X光射线机采用固定患者头部，手动移动X光机，从各角度采集图像，再通过对比，生成最终的X光照片，成像时间长，误差可能较大。曲面断层牙科X光射线机是采用数字化控制，可按照患者颚部的大小自动选择摄影轨道全景拍摄，并将结果综合投影到一张或多张X光片上，提供清晰的图

2、像供医生进行更准确的诊断。本文从实际应用出发，将基于ARM体系的高性能嵌入式技术与曲面断层X射线机相结合，采用嵌入式Linux系统对X光机的控制系统进行改良，提高牙科X光机的速度、控制精度和设备的智能程度，也为今后更多功能的实现提供扩展空间。本文在阐述本课题研究背景和意义的基础上，以典型的X光成像设备为例，介绍了曲面断层x光射线机的系统组成和各个模块的工作原理，分析了它们的主要优缺点；阐述了嵌入式技术的发展状况和应用前景，描述了本文所采用的IntelX—scale嵌入式硬件平台及嵌入式Linux系统，并详细介绍了嵌入式硬件的设计与实现；最后给出

3、本文的总结，开发过程中的问题和今后的展望。关键词曲面断层牙科X光成像硬件设计X．scale嵌入式Linux系统AbstractSincethetechnologyofX-rayimaginghadcameout,itplayedInoreandmoreimportantroleinthemedicalfield,andmadebighelpfordoctors’diagnosisandtherapy．Inthedentistryfield，tranditionalX—rayexaminationwasholdingtheheadofpatien

4、t，movingtheX—raymachinearoundthehead，takingimagesfromeveryangle，comparingthephotosandcomposingthefinalimage．Ittakedalongtimeandwasnotveryprecise．ThePantomographyX—rayimaginghasdigitalcontrol，willchoosetrackandtakephotosautomaticallyaccordingtotheshapeofthepatient’sjowl．ItCan

5、comeoutoneormorehi-qualityphotosfordoctorstomakemoreprecisediagnosis．ThisthesiscomposestheembeddedtechnologybasedonARMstructureandthePantomographyX—rayimaging，improvingthecontrolpartwithembeddedLinuxsystem．Itenhancesthespeed，theprecisionandtheintelligenceofPantomographyX—ray

6、imaging，andmakesextendedspaceforthefuturefunctions．Basedonthebackgroundandthepurposeofthetask，thisthesisintroduceseachmodelofthePantomographyX-rayimagingandeachpartofthesystembythesampleoffamiliarX-raydevice．Itdescribesthesituationofembeddedtechnology,introducestheXscaleembe

7、ddedhardwareflatandtheembeddedLinuxsystem．Itdescribesthedesignofhardwareindetail，smnmarizesthewholethesisandprospectsthefutureintheend．KeywordPantomographyX·-rayimaginghardwaredesignX·-scaleembeddedLinuxsystemlI目录图目录图2．1牙科曲面断层全景X射线机⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．6图3．1ARM寄存器结构示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

8、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13图3．2大端格式示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。14图3．3小端格式示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯