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DLP静脉血管投影仪的图像畸变矫正系统

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摘要

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.1.1 静脉血管投影仪研发背景

1.1.2 近红外光的引入

1.1.3 静脉血管投影仪的原理

1.2 国内外研究情况

1.3 论文研究内容、创新点及论文结构

1.3.1 研究内容及创新点

1.3.2 论文结构

第二章 硬件实验设备

2.1 DLP硬件组成

2.1.1 DLP发展

2.1.2 DLP的应用

2.1.3 DLP组成模块

2.2 DMD核心器件

2.2.1 DMD发展介绍

2.2.2 DMD微镜阵列

2.2.3 DLP3000 DMD像素分布

2.3 DLP成像原理

第三章 扭曲处理分析及图像检测

3.1 扭曲现象分析

3.2 图像扭曲处理算法

3.2.1 最佳临近比值法

3.2.2 双线性插值法

3.2.3 双三次插值法

3.3 图像检测

3.3.1 计算机视觉检测原理

3.3.2 双目立体视觉检测

3.3.3 单目立体视觉

第四章 2D转3D的技术研究

4.1 2D转3D的研究描述

4.2 2D转3D图像处理技术研究

4.3 PCL点云技术

4.3.1 PCL的发展及应用

4.3.2 PCL的结构和内容

4.4 3D图像处理部分分析

4.4.1 曲面重构过程

4.4.2 3D点云图像分割技术

第五章 硬件实验

5.1 开发环境要求

5.2 DVSDK技术

5.2.1 DVSDK技术简介

5.2.2 达芬奇处理器

5.2.3 达芬奇开发工具

5.2.4 DVSDK开发环境安装及配置设置

5.3 基于DM365的开发

5.3.1 TMS320DM365的硬件特性

5.3.2 TMS320DM365的系统参数

5.4 基于TMS320DM365的硬件功能实验

5.4.1 实验目的

5.4.2 实验硬件设备

5.4.3 实验步骤

5.4.4 实验结果

第六章 总结和展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢

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摘要

静脉血管投影仪利用人体各组织对近红外光吸收率不同的特性,拍摄皮肤静脉血管分布图像,经过处理后再将血管位置图像投影至相应皮肤表面,以辅助医护人员静脉穿刺操作。针对该设备投影图像因皮肤不平整性而发生畸变的问题,本文提出相应的解决方案:构建基于DLP(Digital Lighting Processing)和立体视觉设备,采用图像扭曲和3D点云处理的畸变矫正系统。
  论文研发思路是利用投影和立体视觉设备获取目标图像的3D点云数据,其次基于PCL技术对点云信息进行点云分割,最后再将处理后的图像投影至目标表面。整体系统分图像检测和处理两部分。图像检测部分中,首先对DLP进行开发,使其完成光栅检测、图像投影、多模式投影检测功能;其次利用上述功能和立体视觉设备捕捉目标物体三维点云图像并传输于上位机。图像处理部分中,首先主要分析3种图像扭曲算法并进行了研究对比;其次在图像3D点云信息处理方面主要研究了曲面重构过程,并确立3D点云处理思路为点云分割、曲率估算、扭曲处理,最后利用开源PCL(Point Cloud Library)算法库完成了对采样点云的分割。
  本文将DLP技术引入静脉血管检测领域,充分利用其高清晰度投影和可开发的特性,并将3D点云技术和图像扭曲处理引入其中,是对该技术的一次新尝试。

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