視覺假體圖像處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著醫(yī)療技術(shù)、材料技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，越來越多的人造假體在醫(yī)療和護(hù)理中得到了廣泛地應(yīng)用。視覺是人類獲得外界信息的重要途徑，但是因?yàn)橄忍爝z傳和后天受創(chuàng)等原因，視覺受損患者和盲人都需要一種設(shè)備能幫助他們恢復(fù)視覺。視覺假體是一種能讓盲人和視覺受損患者，在一定程度上恢復(fù)視覺的人造假體。因?yàn)樗泻軓?qiáng)的醫(yī)療、科研價(jià)值和廣闊的市場，所以近年來視覺假體是研究的熱點(diǎn)。
　　本文的研究工作和主要內(nèi)容如下：
　　(1)在研究視覺假體圖像

2、處理系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和需求的基礎(chǔ)上，分析了視覺假體的原理和視覺假體的結(jié)構(gòu)框圖；闡述了視覺假體圖像處理系統(tǒng)的組成，研究了視覺假體的圖像處理的關(guān)鍵技術(shù)。
　　(2)研究了視覺假體的圖像處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，完成了視覺假體圖像處理系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)方案，完成了視覺假體圖像處理系統(tǒng)在MATLAB和FPAG兩種環(huán)境下的流程的設(shè)計(jì)，搭建了設(shè)計(jì)開發(fā)的軟硬件環(huán)境。
　　(3)根據(jù)MATLAB中的設(shè)計(jì)流程，完成了視覺假體圖像處理算法的設(shè)計(jì)和仿

3、真，驗(yàn)證了算法適用于視覺假體的圖像處理系統(tǒng)；設(shè)計(jì)了一個(gè)GUI的圖像采集界面，為圖像處理提供圖像源；依次完成了包括圖像邊緣提取、低像素化和光幻視仿真等算法的設(shè)計(jì)和仿真。
　　(4)根據(jù)視覺假體的FPGA的設(shè)計(jì)流程，依次完成了由I2C總線控制攝像頭的圖像采集模塊、MPMC控制SDRAM讀寫的存儲(chǔ)模塊和HDMI接口的顯示模塊；完成了圖像的前期處理模塊的設(shè)計(jì)，包括亮度對比度的設(shè)計(jì)、色彩的控制、圖像統(tǒng)計(jì)和失真度的設(shè)置等。
　　(5)采

4、用模塊化的設(shè)計(jì)，完成圖像處理的核心模塊設(shè)計(jì)。在Simulink中結(jié)合System Generator設(shè)計(jì)了的各個(gè)圖像處理模型，完成了單幅圖的視覺假體效果處理的設(shè)計(jì)；并完成了核心模塊2D-FIR的設(shè)計(jì)。最終將采集模塊、存儲(chǔ)模塊、處理模塊和顯示模塊等子模塊添加到XPS工程中，從而在FPGA上實(shí)現(xiàn)了32×32分辨率的視覺假體的圖像處理系統(tǒng)，并對系統(tǒng)資源的消耗進(jìn)行了分析。
　　本文的關(guān)鍵點(diǎn)和改進(jìn)之處在于：(1)完成了一種基于FPGA的視覺