便携式激光散斑成像仪数据传输系统设计

摘要

激光散斑衬比成像(Laser Speckle Contrast Imaging,LCSI)是一种无创、非接触的相干域光学成像技术,由于其具有实时监测、全场成像、无需扫描、高分辨率的优点,被广泛应用于视网膜、脑皮层和皮肤等血流成像。然而,目前现有的激光散斑血流成像系统不仅体积大,给临床使用带来诸多不便,而且设计成本较高,不利于该技术在临床应用的推广。
　　现有的激光散斑血流成像系统的不足以及在临床应用中对小型化、便携式血流成像系统的迫切需求,使得便携式的激光散斑血流成像系统的设计成为重要的研究方向。而数据传输是连接成像系统图像数据采集端和图像显示端的桥梁,是该系统的重要组成部分,本论文对该部分进行了全面、系统的设计,实现了对图像数据的传输和图像的显示。主要内容如下:
　　(1)设计了基于FPGA可编程片上系统(System On a Programmable Chip,SOPC)的图像数据发送端。分别针对用户数据报协议(User Datagram Protocol,UDP)和传输控制协议(Transmission Control Protocol,TCP)完成了发送端的硬件部分和软件部分设计。
　　(2)设计了上位计算机的图像数据接收端。分别针对UDP和TCP两种协议类型的数据传输,完成了数据的接收、读取部分和图像的绘制、显示部分的设计。
　　(3)对图像传输系统进行了测试。通过对数据发送端的测试,验证了数据发送的正确性,绘制出了传输误码率、丢包率随传输速度提高的变化曲线。系统针对UDP和TCP两种协议实现了灰度图像和彩色图像的发送、接收和显示,同时实现了TCP数据传输接收端对发送端的传输控制。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1 激光散斑衬比成像技术

1.2 便携式激光散斑成像系统

1.3 论文主要内容

2 数据传输系统总体设计

2.1 系统整体设计

2.2 发送端及开发环境

2.3 传输接口和介质

2.4 接收端及开发环境

2.5 本章小结

3 数据传输发送端设计

3.1 基于UDP的数据传输发送端设计

3.2 基于TCP的数据传输发送端设计

3.3 本章小结

4 数据传输接收端设计

4.1 基于UDP数据传输接收端设计

4.2 基于TCP数据传输接收端设计

4.3 本章小结

5 数据传输系统测试

5.1 数据传输发送端的测试

5.2 系统整体测试

5.3 本章小结

6 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 展望

致谢

参考文献