基于FPGA硬件JPEG編碼的體外磁控無線數字視頻膠囊設計與實現(xiàn).pdf

1、傳統(tǒng)消化道疾病的偵查以插管窺鏡的手段為主，在檢查時不僅為病人帶來痛苦并且插管窺鏡欠缺對小腸的檢查能力。無線膠囊內窺鏡克服了這一缺點，病人在吞服膠囊內窺鏡之后可以在無痛苦的生理狀況下得到包括小腸在內的消化道全部圖像，用以發(fā)現(xiàn)和分析消化道病變。自從以色列的Given Imaging公司于1991年推出首例膠囊內窺鏡產品以來，膠囊內窺鏡在工程實現(xiàn)中仍存在諸多不足，不能很好地滿足臨床診療需求。這些不足包括對主動位置姿態(tài)控制的缺乏、病灶區(qū)域漏檢、

2、數字圖像質量差、體內精確定位難度高和連續(xù)工作時間過短等。
　　本文依托于體外磁控診療膠囊國家自然科學基金項目（編號31271069）。使用體外永磁體與體內膠囊內置永磁體的作用力主動控制膠囊的位置和姿態(tài)，以解決位置姿態(tài)控制缺乏和病灶區(qū)域漏檢的問題。通過本課題的研究，提出將膠囊內窺鏡當做進入消化道的可控移動平臺，將治療工具集成于膠囊內窺鏡，并借助于膠囊視頻圖像導航，研制新型的可視化、無創(chuàng)診斷和治療平臺。本文設計集中于上述系統(tǒng)的數字圖像

3、壓縮和處理模塊，重點在于Baseline JPEG壓縮器的設計、仿真和硬件驗證。本文詳細闡述了Baseline JPEG算法原理，描述了包括色彩空間變換器、下采樣器、二維離散余弦變換器、量化器、游程編碼器、變長編碼器、霍夫曼編碼器在內的Baseline JPEG壓縮器的設計原理和設計細節(jié)，描述了基于Xilinx FPGA的硬件算法驗證平臺和基于STM32的無線數據接收器設計。本文對Baseline JPEG壓縮器進行了軟件仿真和硬件驗證