本文關(guān)鍵詞：肺癌VOCs氣體檢測儀光源系統(tǒng)的改進(jìn)與圖像采集的實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：根據(jù)衛(wèi)生組織統(tǒng)計,肺癌在我國乃至全球范圍內(nèi)都是發(fā)病率最高的惡性腫瘤之一。目前,臨床上對于肺癌的診斷主要依賴于MRI、CT等大型儀器,然而這些大型儀器價格昂貴,難以實(shí)現(xiàn)無創(chuàng)快速檢測與早期篩查。大量研究表明,肺癌患者呼出氣體中的存在肺癌的VOCs標(biāo)志物,以VOCs標(biāo)志物作為肺癌的診斷篩查具有方便、快捷、無創(chuàng)、低成本等優(yōu)點(diǎn),因此引起各國研究人員的廣泛關(guān)注。作者所在實(shí)驗(yàn)室以卟啉陣列的特異性識別VOCs為核心檢測技術(shù),設(shè)計并研制了一套肺癌呼出氣體檢測系統(tǒng),初步驗(yàn)證了對VOCs的識別檢測效果。隨著研究的逐漸深入,發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)在長時間檢測的情況下存在差譜圖不穩(wěn)定的問題,根據(jù)實(shí)驗(yàn)測試與理論分析,其原因主要在于系統(tǒng)光源不穩(wěn)定性,攝像頭自動白平衡無法適應(yīng)環(huán)境色溫的變化這兩個方面。因此,針對上述問題本文擬主要解決光源的穩(wěn)定性技術(shù)問題,對原LED陣列光源進(jìn)行改進(jìn),以均光性算法為基礎(chǔ)構(gòu)建了可編程修改攝像頭拍照參數(shù)的圖像采集系統(tǒng),從而以期解決檢測時出現(xiàn)差譜圖不穩(wěn)定性的狀況,進(jìn)而為后續(xù)系統(tǒng)的完善奠定基礎(chǔ)。本文主要完成了以下幾方面有特色的工作:(1)光源穩(wěn)定性試驗(yàn)探索:借助Matlab平臺,通過分析點(diǎn)陣列RGB的變化建立了點(diǎn)陣列?RGB分析方法對光源穩(wěn)定性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索;基于朗伯體led光線傳播為模型,設(shè)計了光源穩(wěn)定性算法。(2)新光源系統(tǒng)的設(shè)計:在LED點(diǎn)陣列原有光源系統(tǒng)上,采用全串并聯(lián)的思路設(shè)計并改進(jìn)光源驅(qū)動電路,并基于朗伯體led光線傳播為模型,設(shè)計了光源均勻性布點(diǎn)算法,通過tracepro驗(yàn)證算法的可行性進(jìn)而設(shè)計出新光源體系,并通過光譜實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證新光源的穩(wěn)定性與均勻性。(3)CMOS圖像采集系統(tǒng)構(gòu)建:首選高像素CMOS圖像傳感器作為敏感單元,核心MCU為STM32F103ZET6,CMOS器件具有分辨率高,體積小,系統(tǒng)集成度高等顯著優(yōu)點(diǎn),構(gòu)建了可編程開發(fā)的圖像采集系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)了VOCs氣體采集系統(tǒng)攝像頭模塊的白平衡、飽和度、對比度等參數(shù)的自由設(shè)置。
【關(guān)鍵詞】：VOCs 差譜圖 圖像采集 光源穩(wěn)定性 CMOS
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP274.2;R734.2
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-18
• 1.1 引言8
• 1.2 肺癌呼出氣體檢測現(xiàn)狀8-13
• 1.3 圖像采集與背光源現(xiàn)狀13-15
• 1.3.1 圖像采集現(xiàn)狀13-14
• 1.3.2 LED背光源發(fā)展以及在傳感照明方面的應(yīng)用14-15
• 1.4 本文的研究目的與研究內(nèi)容15-18
• 1.4.1 本文的研究目的15-16
• 1.4.2 本文的研究內(nèi)容16-18
• 2 針對系統(tǒng)檢測問題的實(shí)驗(yàn)探索18-36
• 2.1 LED陣列的不穩(wěn)定性18-21
• 2.1.1 發(fā)光二極管特性18-21
• 2.1.2 LED陣列存在的問題21
• 2.2 系統(tǒng)點(diǎn)陣列RGB穩(wěn)定性分析21-34
• 2.2.1 整體像素點(diǎn)RGB均值分析22-28
• 2.2.2 單點(diǎn)像素點(diǎn)RGB具體分析28-33
• 2.2.3 敏感點(diǎn)區(qū)域像素點(diǎn)集的RGB變化33-34
• 2.3 本章小結(jié)34-36
• 3 LED光源系統(tǒng)改進(jìn)設(shè)計36-48
• 3.1 LED驅(qū)動電路的設(shè)計36-39
• 3.2 LED背光源導(dǎo)光網(wǎng)點(diǎn)發(fā)光均勻性算法設(shè)計39-47
• 3.2.1 入射光源比較39-40
• 3.2.2 背光源設(shè)計中常用到的光學(xué)概念40-41
• 3.2.3 導(dǎo)光板光傳輸原理41-42
• 3.2.4 理論模型的建立42-44
• 3.2.5 光源均勻性布點(diǎn)算法44-47
• 3.3 本章小結(jié)47-48
• 4 新光源系統(tǒng)測試48-58
• 4.1 算法可行性仿真測試48-50
• 4.2 光源穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)效果驗(yàn)證50-57
• 4.3 本章小結(jié)57-58
• 5 基于STM32的圖像采集系統(tǒng)構(gòu)建58-78
• 5.1 系統(tǒng)方案設(shè)計58-59
• 5.2 攝像頭的分類59-60
• 5.2.1 數(shù)字?jǐn)z像頭與模擬攝像頭59
• 5.2.2 CCD與CMOS的區(qū)別59-60
• 5.3 關(guān)鍵部件選型60-64
• 5.4 圖像采集系統(tǒng)硬件電路設(shè)計64-66
• 5.4.1 MCU模塊設(shè)計及外圍電路64-65
• 5.4.2 攝像頭模塊電路設(shè)計65-66
• 5.5 圖像采集系統(tǒng)軟件程序設(shè)計66-73
• 5.5.1 SCCB總線67-68
• 5.5.2 圖像數(shù)據(jù)采集的實(shí)現(xiàn)68-73
• 5.6 圖像數(shù)據(jù)格式與采集結(jié)果73-76
• 5.7 本章小結(jié)76-78
• 6 總結(jié)與展望78-80
• 6.1 全文總結(jié)78
• 6.2 展望78-80
• 致謝80-82
• 參考文獻(xiàn)82-88
• 附錄88
• A. 作者在攻讀說學(xué)位期間發(fā)表的專利目錄88

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

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3 尹桂豪;劉春華;李春麗;徐志;;毛細(xì)管柱氣相色譜法測定地瓜酒中甲醇、異丁醇和異戊醇[J];理化檢驗(yàn)(化學(xué)分冊);2009年07期

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本文編號：569085