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(硕士学位论文)基于FPGA的动态光谱数据采集系统.pdf

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(硕士学位论文)基于FPGA的动态光谱数据采集系统.pdf

上传人:精品文档 2013/7/16 文件大小:0 KB

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(硕士学位论文)基于FPGA的动态光谱数据采集系统.pdf

文档介绍

文档介绍:摘要关键词:近红外光谱法是血液成分无创检测方法中的热点,也是取得成果最多的方法之一。但是,个体差异和测量条件是影响近红外光谱血液成分无创检测的一个较突出的问题。而动态光谱法就是针对这个问题而提出的一种全新的近红外无创血液成分浓度检测方法。它从原理上消除了个体差异和测量条件等对光谱检测的影响,为基于近红外光谱法的血液成分无创检测方法进入临床应用去除了一个较为关键的障碍。因此,本文根据动态光谱检测原理设计了基于的动态光谱数据采集系统。在分析了动态光谱数据采集系统的性能要求后,采用母咝阅芟哒.—魑9獾缱;黄骷桓軨输出数据的高速度和信号微弱及含有噪声等特点,选用了高速、高精度、并带有相关双采样芯片的图像处理芯片作为模数转换器件;以及其内嵌的处理器作为核心控制器,并用圆杉玫降氖萁邢允尽在中,利用镅员嘈戳薈和的控制时序;利用两块双口槌善古也僮鞯ピ#迪指咚偈莸幕捍妫苊饫肗处理器直接读取时的频繁中断。将处理器系统嵌入到中,实现整个系统的管理。处理器利用中断方式读取缓存单元中的数据、经对数变换后传递给计算机。其中缓存数据的读取及对数变换均采用自定义组件的方式将硬件单元添加到系统中,编程时直接调用。系统通过串口将处理后的数据传递给允菁虻ゴ砗笙允荆允凳惫鄄觳样数据是否正确。最后对系统进行了实验测试,实验结果表明,系统能够很好的采集并显示数据,能够初步完成光信号的检测。动态光谱处理器自定义逻辑自然对数变换
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:乞弼年岁月岁日签字吼秒驴年滤辍刀里学位论文版权使用授权书独创性声明或撰写过的研究成果,也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得学位论文作者签名:导师签名:
一种全新的基于近红外光谱的无创检测方法一动态光谱法。它从原理上消除了第一章绪论人体血液成分无创检测的意义这属于有创检测,不仅给病人带来痛苦,容易造成各种传染性疾病传播,且不可探头压力、检测位置、环境温度、光源光谱的平坦程度等。随着社会经济与医药卫生事业的发展,人们生活水平的提高和人口老龄化过程的加快,高血压、高血脂、高血糖等心血管疾病以及糖尿病呈现迅猛上升的趋势,成为严重威胁人类健康的问题。保持患者血脂、血糖等浓度的稳定,是治疗以上疾病的主要手段,这就要求能够经常地、成功地检测出人体血液成分。目前临床上广泛应用的方法是从人体内抽取血样,通过生化检测进行分析,能进行在体连续检测。无创血液成分检测是一种不需要收集血液样本进行血液成分测量的技术,它不会给人体造成任何创伤,使用方便,不造成体液传染病传播,近年来这方面的国际研究已经成为国际学术界的热点。其中,采用近红外光谱法进行无创血液成分检测,已经成为世界上的研究热点之一【。它不仅能够实现无创,无痛,安全的检测,而且可降低测试费用,实现快速实时测量,从而对精准的控制血糖、血脂,改善现行血糖疾病治疗方法具有重要意义。但是采用近红外光谱法进行无创血液成分检测时,由于生物内部组织结构及组织成分复杂多样,近红外区域光谱吸收峰不显著,光谱测量时存在多种干扰因素,导致光谱测量中信噪比和测量精度较低俊R虼耍壳俺搜Q醣ズ投纫外,还没有关于可应用于临床的血液成分检测仪器的报道。在近红外光谱检测法所面临的诸多问题中,个体差异和检测条件对光谱测量的影响,是突出的技术问题【俊8鎏宀钜焓侵覆煌鎏寤蛲桓鎏灞徊獠课生理结构上的差异,及生理状况的时变性,具体包括水合状态、毛发、角质层、表皮、真皮、皮下组织、肌肉、骨骼、颜色、体温、营养状态等;检测条件包括为了消除个体差异和测量条件对光谱检测的影响。李刚【..岢隽个体差异和测量条件对光谱检测的影响,可望解决上述障碍,提高系统的检测精度,为基于近红外光谱法的血液成分无创检测方法进入临床应用中去除一个关键的障碍。
、骨骼,皮下组织等墓毕住7茄R汗毕撞凰媛龆潭脉搏是指随着心脏节律性收缩和舒张,主动脉内的压力引起血管壁相应的扩张和回缩,血管中血流量也呈周期性变化。由于血液为高散射、强吸收的液体,近红外光在血液中的吸收率比在一般组织中的吸收率大几十倍,所以用近红外光透射法得到的吸光度变