基于usb2.0的光纖偏振oct系統(tǒng)高速圖像采集接口設計

1、Y 1 5 3 1 3 4 8⑨ 天洋大鏨十目* R 第一M 女{碩士學位論文_ d 嘲¨啪| 潿- 曩¨●l Ⅱ_ _ _學科專業(yè)：堂蘭三矍作者姓名：盟笪塑指導教師： 墮墮叁到塾堡天津大學研究生院2 0 0 8 年6 月摘 要O C T ( O p t i c a l C o h e r e n c e T o m o g r a p h y ，光學相干層析技術) 是一種基于白光干涉技術的新型光學成像技術。O C

2、T 技術以其無損傷、非介入、高分辨率等特性滿足了醫(yī)學技術發(fā)展的要求。隨著O C T 成像技術在眼球、皮膚、胃腸以及心血管等生物組織上的成功應用，它逐漸得到了醫(yī)學界的認可。O C T 系統(tǒng)主要由測量光路、信號處理模塊、同步控制F P G A 、圖像采集接口四部分組成。圖像采集接口完成圖像數(shù)據的傳輸與顯示。U S B ( U n i v e r s a lS e r i a lB u s ，通用串行總線) 是近年來廣泛應用的接口技術，它具備

3、支持熱插拔、傳輸速度快且穩(wěn)定、低能耗等優(yōu)勢。目前U S B 2 ．0 協(xié)議標準，規(guī)定U S B 總線的傳輸速率提高到4 8 0 M b p s ，滿足了批量數(shù)據傳輸速度要求，為計算機與外設的高速數(shù)據交換提供了一種簡單快速的實現(xiàn)方法。本文完成的主要工作如下：1 、基于C Y P R E S S 公司推出的新型U S B 2 ．0 設備芯片E Z ．U S BF X 2 L P 的功能及特點，制定合適的數(shù)據傳輸方案，并設計完成了U S B

4、2 ．0 高速硬件電路。2 、基于廠商提供的U S B 設備固件框架，編寫了設備固件程序，并在K e i lCl x V i s i o n 2 的環(huán)境下對程序進行了調試和編譯；深入剖析了W D M 驅動模型，以及影響U S B 速度的因素，在W i n d o w sD D K 環(huán)境下編譯U S B 功能驅動程序和固件下載驅動程序；在V C + + 6 ．0 環(huán)境下開發(fā)了O C T 圖像采集客戶端程序。3 、分析了光纖偏振O C T

5、的結構組成，以及各個部分對系統(tǒng)性能的影響。剖析了在F P G A 控制下信號的傳輸流程，定義了圖像數(shù)據在F P G A 與U S B 2 ．0 接口之間的傳輸協(xié)議，將O C T 系統(tǒng)采集部分與圖像傳輸接口有機結合。4 、利用現(xiàn)場可編程器件( F P G A ) 作為控制核心，模擬數(shù)據源控制U S B 接口電路進行數(shù)據傳輸測試，驗證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。此外，在偏振O C T 系統(tǒng)中，利用U S B 2 ．0 接口采集了多層玻片圖像，在異