醫療儀器儀表圖像信號采集與處理系統

1、應用背景

隨著科學技術的發展，各種醫療設備相繼問世并得到廣泛應用。應用中的很多醫療儀器都綜合了傳感器、自動控制、計算機軟件和硬件等高科技技術。市場上的醫療儀器儀表的控制系統多數采用單片機實現，普遍存在操作繁瑣、無圖形化操作界面、顯示不直觀的缺點。而采用PC機作為控制端的熱療儀又增大了設備的成本。這些因素都制約著很多應用的迅速普及推廣。

由于ARM嵌入式技術能使控制系統小型化，并且開發出來的產品功能強大，成本低廉，具有較高的性價比。因此，我們根據醫療儀器儀表的市場需要，開發了一種新型的基于ARM嵌入式系統、配置Linux操作系統的醫療圖像數據采集設備。該系統具有控制集成度高，運行穩定，操作方便以及直觀的圖形化界面顯示等特點。

2、成功案例

醫療分析儀器的核心部件及操作系統

基于伽瑪射線的醫療圖像采集設備的核心部件

3、系統架構

本系統主要用于實現對醫療影像數據的數字化采集、處理與數據傳輸。

整個系統的數據處理流程參見圖1，輸入信號為核射線接收傳感器產生的多個通道的反映位置信息的脈沖信號數據和一個通道的能量數據，通過由多路前置放大器進行信號調理與放大的前置放大板，進入高速AD芯片加FPGA的高速數字信號處理板，之后的數據進入以ARM為核心的主處理器進行能量、線性及均勻性校正并形成圖像幀，最后圖像幀通過TCP/IP網絡接口發送到采集計算機，由采集計算機進行圖像的顯示和保存。

4、系統硬件設計

醫療圖像信號采集與處理系統主要包括AD采集與FPGA數字信號處理板和ARM計算機板。ARM計算機板的主要作用是完成最后的圖像校正、數據傳輸、采集控制等功能。

5、系統軟件設計

嵌入式操作系統在系統中具有至關重要的作用，該方案依托高性能的Linux操作系統，實現對數據采集終端的控制，實現數據的實時傳輸和處理。

6、 方案優勢

醫療圖像信號采集與處理系統一種采用高性能ARM處理器實現的醫療信息數據采集控制系統方案。本統外圍可以實現高精度、高速率的數據采集；外圍接口資源豐富；運行嵌入式Linux操作系統。與傳統方案相比，模塊化、低功耗、開放接口使得系統很容易根據實際需求擴展和移植。其可靠、準確、低成本的設計是一種實用的遠程數據采集控制系統方案。

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