论文部分内容阅读
随着中国移动互联网技术的高速发展,临床医学领域对医疗仪器的便携化和网络化需求已成为远程医疗发展方向的重要内容之一。本文主要工作围绕WIFI电子内窥镜系统的硬件设计、终端用户界面设计和内窥镜软件算法设计三个方面展开。针对硬件平台设计方面,本文首先根据现有的模拟视频内窥镜前端,与基于STK1160芯片的视频转换电路连接,通过USB接口将视频图像传输至嵌入式电路,得到Linux下可识别的YUV/MJPEG视频流;同时在基于RT5350的WIFI嵌入式开发板上搭建OpenWRT系统和MJPG-Streamer流服务器,可对前端采集的YUV/MJPEG视频流进行压缩、降低传输带宽,并以MJPEG视频流格式通过WIFI传输至Android智能移动终端(如手机、平板等),实现网络传输。针对用户界面设计方面,本文采用装饰者模式和单例模式设计流对象,并通过线程将接收视频流解析成多帧单独的Bitmap,结合Android的Canvas和Paint控件将Bitmap绘制在终端上。同时本文深度探讨了AVI视频的编码结构,实现了 MJPEG格式AVI视频的录像存储及检索回放功能,其中为了防止显示线程和录像线程同时访问视频流的冲突,本文采用缓存队列存储显示线程绘制完成的数据,录像线程访问缓存队列,对数据进行读取并写入AVI文件。用户界面设计还包括内窥镜图像的拍照保存、检索浏览、编辑删除等功能。针对内窥镜软件算法,本文主要进行了图像增强和除烟算法。通过Android sdk中的colorMatrix类传入用户自定义的参数矩阵,从而修改Bitmap的RGBA通道值,实现图像增强。除烟算法是基于暗通道先验模型和均值滤波对有烟环境计算机视觉模型H(x)=F(x)t(x +A(1-t(x)进行求解,估算出A和t(x)的参数值,还原烟雾下的图片。同时对原图插值采样,对均值滤波采用窗口平移算法进而对除烟算法进行优化,使得去雾模式下的内窥镜帧率达到20fps,可在实时条件下使用。