医疗仪器仪表图像信号采集与处理系统

1、应用背景

  随着科学技术的发展，各种医疗设备相继问世并得到广泛应用。应用中的很多医疗仪器都综合了传感器、自动控制、计算机软件和硬件等高科技技术。市场上的医疗仪器仪表的控制系统多数采用单片机实现，普遍存在操作繁琐、无图形化操作界面、显示不直观的缺点。而采用PC机作为控制端的热疗仪又增大了设备的成本。这些因素都制约着很多应用的迅速普及推广。

   由于ARM嵌入式技术能使控制系统小型化，并且开发出来的产品功能强大，成本低廉，具有较高的性价比。因此，我们根据医疗仪器仪表的市场需要，开发了一种新型的基于ARM嵌入式系统、配置Linux操作系统的医疗图像数据采集设备。该系统具有控制集成度高，运行稳定，操作方便以及直观的图形化界面显示等特点。



2、成功案例

         医疗分析仪器的核心部件及操作系统

         基于伽玛射线的医疗图像采集设备的核心部件



3、系统架构

   本系统主要用于实现对医疗影像数据的数字化采集、处理与数据传输。

   整个系统的数据处理流程参见图1，输入信号为核射线接收传感器产生的多个通道的反映位置信息的脉冲信号数据和一个通道的能量数据，通过由多路前置放大器进行信号调理与放大的前置放大板，进入高速AD芯片加FPGA的高速数字信号处理板，之后的数据进入以ARM为核心的主处理器进行能量、线性及均匀性校正并形成图像帧，最后图像帧通过TCP/IP网络接口发送到采集计算机，由采集计算机进行图像的显示和保存。









4、系统硬件设计

  医疗图像信号采集与处理系统主要包括AD采集与FPGA数字信号处理板和ARM计算机板。ARM计算机板的主要作用是完成最后的图像校正、数据传输、采集控制等功能。



5、系统软件设计

  嵌入式操作系统在系统中具有至关重要的作用，该方案依托高性能的Linux操作系统，实现对数据采集终端的控制，实现数据的实时传输和处理。



6、 方案优势

　  医疗图像信号采集与处理系统一种采用高性能ARM处理器实现的医疗信息数据采集控制系统方案。本统外围可以实现高精度、高速率的数据采集；外围接口资源丰富；运行嵌入式Linux操作系统。与传统方案相比，模块化、低功耗、开放接口使得系统很容易根据实际需求扩展和移植。其可靠、准确、低成本的设计是一种实用的远程数据采集控制系统方案。

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