基于ARM的齿科CT控制系统的设计与实现

发布时间：2017-06-12 20:06

  本文关键词：基于ARM的齿科CT控制系统的设计与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：X射线断层成像技术于十九世纪七十年代诞生,该技术利用X射线穿透物体后的衰减特性,采集物体多个角度的投影数据,最后通过重建,得到物体的断层图像。其分辨率高、扫描速度快等特性促进了该技术在临床诊断等方面的广泛应用。随着口腔医学的发展,齿科专用锥束CT获得了广泛的应用。在种植牙、牙中牙等齿科手术诊断中,CBCT发挥着无可替代的作用。为了弥补国产齿科CBCT技术的不足,本文对齿科CT做了详细的研究并设计实现了齿科CT的同步采集控制系统。本文研究的齿科CT主要由平板探测器、锥束X射线管、旋转臂三大模块组成,设计方案为通过伺服电机带动旋转臂运动,同时控制球管放射X射线并发送同步脉冲信号,驱动探测器同步采集,得到二维投影数据,最后重建出断层图像。硬件设计方面,本控制系统采用ARM7内核的LPC2478为核心硬件平台,以串口通信实现PC、ARM、X射线管三者之间的信息交互,以I/O方式实现对各模块的逻辑控制。软件设计方面,本文移植了μC/OS-Ⅱ实时操作系统。通过多任务的划分,快速便捷的实现了系统的协调控制,降低了开发难度,并且便于升级和维护。旋转臂的运动控制采用伺服电机系统,通过光电开关信号的配合实现了绝对零点定位控制,并根据不同扫描模式的需求设计实现了不同的旋转路径。并且利用伺服高精度编码器的A相脉冲信号,设计了精确等角度数据采集系统。此外,为增强系统的安全性,本文还设计了多重安全防护机制。本文主要从研究的理论基础、总体方案设计、硬件设计、μC/OS-Ⅱ系统多任务划分、伺服运动控制等方面对齿科CT的控制系统予以详细叙述。
【关键词】：齿科CT ARM7 μC/OS-Ⅱ操作系统 伺服电机 控制系统
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP273;R814.42

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本文编号：444825