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最近十几年来,共聚焦显微成像技术得到了快速的发展,在各个领域的应用愈发成熟。相对于传统的内窥成像技术,荧光共聚焦技术提高了分辨率,可准确检测早期微小病变以避免患者诊断延迟,临床应用正在逐步展开。 本文设计并研发了一套基于FPGA的荧光共聚焦显微内窥镜系统。控制系统以Arria Ⅱ EP2AGX190芯片为核心,采用双轴扫描镜点扫描采集活体生物组织图像,通过千兆以太网接口与PC机的MFC应用程序通信,软件实时显示图像信息。 系统分为光学和电学两个部分,本文主要完成电学部分的设计制作。电路部分包括电源模块和FPGA控制电路的设计、电源板控制板与光学器件的电气连接和信号控制;软件部分包括PC端控制软件的编写,不仅需要与FPGA进行命令交互和数据传输,还要控制激光器、与脚踏板交互。本文完成了:(1)电路部分芯片的选型和电路设计,包括AD/DA模块的设计;(2)电源板与控制板、各光学器件的连接,包括电气和信号的连接、仪器化时的布局布线;(3)PC端控制软件的编写。 测试结果表明,本系统硬件实现了图像采集存储,软件实现了实时图像显示、截图存储、控制激光器等功能。该系统体积小、成本低,系统可在手术或实验期间长期稳定运行、成像质量符合设计指标。