基于DSP和局域網的醫療護理論文范文

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1關于監控系統的硬件設計

在系統設計之前首先要對系統的圖像處理問題進行考慮，目前，在實時圖像的處理系統中主要包括對圖像的采集模塊的設計和圖像處理模塊電路的設計。（下圖為系統硬件的結構圖）

1.1關于圖像采集模塊的設計在圖像采集模塊的設計過程中，我們所使用的設備是安裝在醫療病房中的CCD的攝像頭，但是由于該攝像頭輸出的信號是模擬信號，DSP不能夠直接對其進行處理，因此，我們又采用了圖像解碼芯片SAA7113，通過此設備完成了圖像的數字化過程。飛利浦半導體公司所生產的SAA7113是一種能夠轉換低噪聲的設備，然后讓圖像更加清晰，進一步增強其分辨率和圖像的細節，其主要的特點主要有一是能夠有效的輸出行像素的數目；二是功率耗量低，體積較小，成本較低；三是能夠靈活配置，在使用過程中比較容易控制。另外，SAA7113在工作的時候還要對外提供時鐘的信號，在此同時還要對時鐘產生的電路提供控制信號，一般將其進行固定設置，設置為27MHZ，在系統的設計方案上要選用總線方式，這主要是由于DSP的控制能力比較差，其單片機的控制功能較強，所以系統在初始化的設置中要用單片機來完成，以此來采集圖像的亮度、對比度以及飽和度等。

1.2關于圖像處理模塊電路的設計

1.2.1關于對DSFP型號的選擇。在實時圖像的系統設計中，如何來完成對大量圖像的數據處理是設計的主要難點，一般從人的理論分析來看，如果圖像的處理系統能夠達到25幀以上，系統才能達到所需要的效果，這就要求圖片的處理系統要在規定的時間內完成圖像的運算，只有這樣才能保證圖像的有效實施。另外，對于沒有處理的圖像，不能夠在局域網的的系統中進行傳輸，所以，一定要經過處理之后才能在局域網中傳輸。

1.2.2關于電源電路的設計DSP系統在設計過程中，要實用兩種電源，一是系統中CPU的供電，二是外圍設備的供電。在該系統中所使用的核心電壓要1、8V，外圍電壓要在此3、3V。另外，在電源通電時，首先要確定CPU的核心電源是否通電，關電時，要先切斷DVDD，然后再切斷CVDD的電源，保證其安全運行。該系統的電源主要是采用了插入式的電源，這樣可以有效的消除電源和設備之間的上電延遲。

1.2.3關于存儲電路的設計在該系統中存儲電路主要有兩個部分，分別是SKRAM（1存采集后預處理的圖像）和SDRAM（2存儲編碼后的圖像），在系統中SKRAM1要與FPGA和DSP進行接口，以此來達到直接讀取圖像數據的目的。下圖為系統對數據的存儲結構。

2關于監控系統的軟件設計

該系統的設計主要是在圖像處理模塊下用C進行設計的，其主要特點是設計快、應用可讀性較好、便于維護等，而且還能夠直接對內部結構進行微處理，所以在系統開發中得到了廣泛應用，也大大的提高了應用系統的開發。

2.1關于H、263圖像壓縮編碼的的算法其算法有很多種一般主要應用的為預測、2D-DCT變換等。預測，主要是為了減少視頻信息所采取的手段，以此來通過估計來實現，一般在采用預測方法的時候，編碼為幀間編碼其所對應的圖像為P幀，而對于沒有采用預測方法的編碼，相對應的圖像為了幀。這時H、263要在圖像層來進行編碼。2D-DCT的變換算法。對于幀內編碼和運動補償得到的圖像，要對其進行變換，并要對每個存在的色差進行變換。其變換的公式為：

2.2圖像處理軟件的設計該軟件的設計流程主要是對系統的硬件和各個部位進行初始化，接著進入程序循環狀態。在此，初始化中的EMIF就是為了DSP而設置的空間地址。下圖為圖像處理模塊的設計圖。

3關于系統抗干擾的設計

3.1抗干擾的硬件措施1)控制干擾源。一是，在繼電器線圈上增加二極管，以此來消除線圈在斷開時所產生的干擾。二是，給系統中的電機加上濾波電路，在此要注意電容和引線要盡量短些。三是，在系統的電路上對每個IC要接一個高頻電容，以此來減小對電源帶來的影響，在此要注意對高頻電容的布線流程，在連接的過程中要盡量靠近電源，這樣不會影響濾波的效果。2)切斷傳播途徑。一是，在考慮了電源對單片機和DSP帶來的影響后，對其增加了濾波電路，以此來減小噪聲的干擾。二是，在單片機的的I/O控制噪聲的器件中間，增加了光電隔離器件，以此來切斷傳播途徑。三是，利用地線將數字區和模擬區隔開，然后在最后一點在接于電源，以此來減小了器件之間相互干擾的問題。

3.2抗干擾的軟件措施一是，在單片機的系統操作時，程序的計數器完全是靠PC來控制的，所以，在程序操作中PC如果出現了錯誤，那么程序也就出現了問題，引起程序整個都會混亂，這就要求我們為了能夠保證程序能夠正常運行，在程序操作時要多用單字節的指令，或著在比較關鍵的地方輸入一些單字節指令NOP，保證其能夠正常運行。二是，當程序PC受到干擾時，一般會引起整個系統的失控，使程序整個都不能循環使用，在這種情況下，我們通常采用的監控技術，讓程序脫離出死循環中，在操作過程中，當發現時間已經超過正常的循環時間，就要對其系統進行強迫程序返回到入口，讓系統重新啟動，進行正軌。

4結語

綜上所述，我們可以看出基于dsp和局域網的醫療護理監控系統的有效設計，能夠合理的在利用醫院局域網的前提下，再加上DSP強大的處理功能，有效的解決了因傳輸距離產生的圖像不清晰的問題，達到了對圖像處理的要求。同時，本系統的科學運用還減少了護士的查房次數和病人對醫護人員的感染率，提高了醫院的工作效率，促進了醫院的整體發展。

作者：劉娟呂建敏杜海燕單位：滄州醫學高等?？茖W校