论文部分内容阅读
BPPV(Benign Positional Paroxysmal Vertigo)良性阵发性位置性眩晕是临床眩晕症中最常见的一种,研究表明每10万人中就有10.7-64.0位患者,其终生患病率位2.4%,并且复发率在一年内高达15%。国内外已将各种变位试验及相应的手法复位治疗作为BPPV的诊断金标准和治疗方法,但由于不同的临床经验及不同的治疗手法,使得该病的诊断和治疗效果存在较大差异。BPPV诊断的关键在于根据变位实验所诱发的眼震来判断疾病类型,近代视频眼震图由于其独特的优势,已广泛的应用在了眼震记录和临床应用上。本文研究了视频眼震记录仪的现状,现有的眼震记录仪存在价格昂贵不利于推广、使用有线传输导致空间旋转性差、获取的眼震视频帧率和分辨率低导致系统精度不高等缺点,因此亟需一种价格便宜、无线传输、精度高的无线视频眼震记录仪,实现对眼震的准确实时追踪,提高BPPV的诊治率。本文提出了一种基于ARM Cortex-A7构架和最新5GHz WiFi模块的无线视频眼震记录仪,以及高清高帧率视频下的基于Haar特征和最小二乘法椭圆拟合的快速眼震追踪算法,完成了眼震的准确实时追踪。本文的主要工作和研究内容为以下几方面:(1)无线视频眼震记录仪设计。本部分的主要工作内容为:设计无线视频眼震记录仪的硬件结构,使用ARM Cortex-A7构架和最新5GHz WiFi模块,设计了高速MIPI接口连接相机,并设计了特殊的眼震采集光路和眼罩结构;设计无线视频眼震记录仪的软件结构,将相机获取的眼震视频数据编码为高压缩、低损失的H.265码流,再利用LIVE555框架将H.265码流实时的发送到PC端。(2)BPPV诊疗中眼震信息的获取。本部分的主要工作内容为:对接收到的暗瞳图像利用Haar特征提取感兴趣区域,接着进行形态学处理和高斯滤波,再进行边缘检测获取瞳孔轮廓,根据瞳孔轮廓进行最小二乘法椭圆拟合,拟合后的椭圆中心即为瞳孔中心,将每帧图像的瞳孔中心连在一起生成眼动曲线,根据眼动曲线来获取患者的眼震信息。(3)高清高帧率眼震视频对BPPV诊疗的增益效果。本部分的主要工作内容为:通过实验分析验证高清高帧率视频提高了系统精度,同时也提高了眼动曲线的灵敏度,从而有益于微弱眼震的检出和减小了眨眼带来的影响。