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基于DSP和局域网的医疗护理论文

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1关于监控系统的硬件设计

在系统设计之前首先要对系统的图像处理问题进行考虑,目前,在实时图像的处理系统中主要包括对图像的采集模块的设计和图像处理模块电路的设计。(下图为系统硬件的结构图)

1.1关于图像采集模块的设计在图像采集模块的设计过程中,我们所使用的设备是安装在医疗病房中的CCD的摄像头,但是由于该摄像头输出的信号是模拟信号,DSP不能够直接对其进行处理,因此,我们又采用了图像解码芯片SAA7113,通过此设备完成了图像的数字化过程。飞利浦半导体公司所生产的SAA7113是一种能够转换低噪声的设备,然后让图像更加清晰,进一步增强其分辨率和图像的细节,其主要的特点主要有一是能够有效的输出行像素的数目;二是功率耗量低,体积较小,成本较低;三是能够灵活配置,在使用过程中比较容易控制。另外,SAA7113在工作的时候还要对外提供时钟的信号,在此同时还要对时钟产生的电路提供控制信号,一般将其进行固定设置,设置为27MHZ,在系统的设计方案上要选用总线方式,这主要是由于DSP的控制能力比较差,其单片机的控制功能较强,所以系统在初始化的设置中要用单片机来完成,以此来采集图像的亮度、对比度以及饱和度等。

1.2关于图像处理模块电路的设计

1.2.1关于对DSFP型号的选择。在实时图像的系统设计中,如何来完成对大量图像的数据处理是设计的主要难点,一般从人的理论分析来看,如果图像的处理系统能够达到25帧以上,系统才能达到所需要的效果,这就要求图片的处理系统要在规定的时间内完成图像的运算,只有这样才能保证图像的有效实施。另外,对于没有处理的图像,不能够在局域网的的系统中进行传输,所以,一定要经过处理之后才能在局域网中传输。

1.2.2关于电源电路的设计DSP系统在设计过程中,要实用两种电源,一是系统中CPU的供电,二是外围设备的供电。在该系统中所使用的核心电压要1、8V,外围电压要在此3、3V。另外,在电源通电时,首先要确定CPU的核心电源是否通电,关电时,要先切断DVDD,然后再切断CVDD的电源,保证其安全运行。该系统的电源主要是采用了插入式的电源,这样可以有效的消除电源和设备之间的上电延迟。

1.2.3关于存储电路的设计在该系统中存储电路主要有两个部分,分别是SKRAM(1存采集后预处理的图像)和SDRAM(2存储编码后的图像),在系统中SKRAM1要与FPGA和DSP进行接口,以此来达到直接读取图像数据的目的。下图为系统对数据的存储结构。

2关于监控系统的软件设计

该系统的设计主要是在图像处理模块下用C进行设计的,其主要特点是设计快、应用可读性较好、便于维护等,而且还能够直接对内部结构进行微处理,所以在系统开发中得到了广泛应用,也大大的提高了应用系统的开发。

2.1关于H、263图像压缩编码的的算法其算法有很多种一般主要应用的为预测、2D-DCT变换等。预测,主要是为了减少视频信息所采取的手段,以此来通过估计来实现,一般在采用预测方法的时候,编码为帧间编码其所对应的图像为P帧,而对于没有采用预测方法的编码,相对应的图像为了帧。这时H、263要在图像层来进行编码。2D-DCT的变换算法。对于帧内编码和运动补偿得到的图像,要对其进行变换,并要对每个存在的色差进行变换。其变换的公式为:

2.2图像处理软件的设计该软件的设计流程主要是对系统的硬件和各个部位进行初始化,接着进入程序循环状态。在此,初始化中的EMIF就是为了DSP而设置的空间地址。下图为图像处理模块的设计图。

3关于系统抗干扰的设计

3.1抗干扰的硬件措施1)控制干扰源。一是,在继电器线圈上增加二极管,以此来消除线圈在断开时所产生的干扰。二是,给系统中的电机加上滤波电路,在此要注意电容和引线要尽量短些。三是,在系统的电路上对每个IC要接一个高频电容,以此来减小对电源带来的影响,在此要注意对高频电容的布线流程,在连接的过程中要尽量靠近电源,这样不会影响滤波的效果。2)切断传播途径。一是,在考虑了电源对单片机和DSP带来的影响后,对其增加了滤波电路,以此来减小噪声的干扰。二是,在单片机的的I/O控制噪声的器件中间,增加了光电隔离器件,以此来切断传播途径。三是,利用地线将数字区和模拟区隔开,然后在最后一点在接于电源,以此来减小了器件之间相互干扰的问题。

3.2抗干扰的软件措施一是,在单片机的系统操作时,程序的计数器完全是靠PC来控制的,所以,在程序操作中PC如果出现了错误,那么程序也就出现了问题,引起程序整个都会混乱,这就要求我们为了能够保证程序能够正常运行,在程序操作时要多用单字节的指令,或着在比较关键的地方输入一些单字节指令NOP,保证其能够正常运行。二是,当程序PC受到干扰时,一般会引起整个系统的失控,使程序整个都不能循环使用,在这种情况下,我们通常采用的监控技术,让程序脱离出死循环中,在操作过程中,当发现时间已经超过正常的循环时间,就要对其系统进行强迫程序返回到入口,让系统重新启动,进行正轨。

4结语

综上所述,我们可以看出基于DSP和局域网的医疗护理监控系统的有效设计,能够合理的在利用医院局域网的前提下,再加上DSP强大的处理功能,有效的解决了因传输距离产生的图像不清晰的问题,达到了对图像处理的要求。同时,本系统的科学运用还减少了护士的查房次数和病人对医护人员的感染率,提高了医院的工作效率,促进了医院的整体发展。

作者:刘娟吕建敏杜海燕单位:沧州医学高等专科学校

基于DSP和局域网的医疗护理论文责任编辑:杨雪    阅读:人次
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