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1、本科毕业设计(论文)FINAL PROJECT/THESIS OF UNDERGRADUATE(2014 届)电子胶囊方位角检测方法的设计Design of electronic capsule azimuth detection method学院专业学生姓名学号指导教师完成日期2承诺书本人郑重承诺：所呈交的毕业论文“电子胶囊方位角检测方法” 是在导师的指导下，严格按照学校和学院的有关规定由本人独立完成。文中所引用的观点和参考资料均已标注并加以注释。论文研究过程中不存在抄袭他人研究成果和伪造相关数据等行为。如若出现任何侵犯他人知识产权等问题，本人愿意承担相关法律责任。承诺人(签名)：_日期：2
2、014 年 5 月 20 日摘要电子胶囊，或者说胶囊内窥镜是极有潜力的新型肠胃道检查手段，在使用时具有无创、无痛、一次性等优点。但是目前的临床胶囊内窥镜产品还存在一些问题需要解决，对其在使用过程中中的姿态测量便是其中之一。在各种姿态测量方法中，利用重力加速度测量胶囊内窥镜瓷胎具有明显的优势：算法简单，误差相对恒定，实时性强，可连续测量和没有副作用。本文研究了陀螺仪测物体姿态以及永磁体测物体姿态，重点讨论了基于重力加速度对胶囊内窥镜姿态进行测量。分析了单轴加速度姿态测量、双轴加速度姿态测量以及三轴加速度姿态测量的具体算法。提出了对传感器及其外部电路的设计，实现了基于三轴加速度传感器的我替姿态测量
3、。为了能在实际使用过程中，让使用者能够直观的看到胶囊内窥镜的姿态，本文基于LabVIEW 设计了一个应用界面，能够实现对胶囊内窥镜姿态的三维模拟。关键词：胶囊内窥镜 重力加速度 姿态测量ABSTRACTElectronic capsules, the capsule endoscope is new or gastrointestinal inspection means have the potential of having a non-invasive , painless , disposable , etc. during use. However, the current clin
4、ical capsule endoscopy products there are still some problems to be solved , its use in the process of attitude measurement is one of them . Measurement methods in various postures , using gravity measurements porcelain capsule endoscope has obvious advantages : simple algorithm , the error is relat
5、ively constant , real-time , continuous measurements and no side effects. This paper studies the attitude gyro measurement objects and objects of permanent magnets measuring attitude , focused on the gravity of the capsule endoscope based on attitude measurement. Analysis of the specific algorithm u
6、niaxial accelerometer attitude measurement , biaxial and triaxial accelerometer to measure acceleration attitude attitude measurement. Presented to the sensor and the external circuit design to achieve a three-axis acceleration sensor based measurement for my attitude . In order to be able to actual
7、ly use, allowing users to visually see the capsule endoscope gesture , this paper designed a LabVIEW -based application interface , to achieve the three-dimensional simulation of the capsule endoscope attitude .KEY WORDS: capsule endoscopy the gravitational acceleration attitude measurementi目录摘要ABST
8、RACT第 1 章 绪论 .11.1 胶囊内窥镜的临床作用 .11.2 胶囊内窥镜的现状与发展 .11.2.1 国际胶囊内窥镜的现状 .11.2.2 我国胶囊内窥镜的现状 .21.3 胶囊内窥镜方位跟踪的研究意义 .2第 2 章 胶囊内窥镜 .32.1 胶囊内窥镜的基本原理和结构 .32.2 胶囊内窥镜存在的问题 .42.2.1 电池电量问题 .42.2.2 图像筛选问题 .42.2.3 胶囊内窥镜的定位问题 .42.2.4 胶囊内窥镜的方位角测量问题 .4第 3 章 胶囊内窥镜方位角测量原理 .53.1 基于陀螺仪的方位角测量原理 .53.2 永磁法方位角测量原理 .63.3 重力法方位角测量原理 .73.3.1 单轴重力加速度倾斜计算 .73.3.2 双轴重力加速度倾斜计算 .93.3.3 三轴重力加速度倾斜计算 .11第 4 章 胶囊内窥镜方位角测量装置设计 .134.1 三轴加速度传感器选型设计 .134.2 三轴加速度传感器功能图解 .134.3 方位测量传感模块的设计 .144.3.1 三轴加速度传感器的方位角测量原理 .144.3.2 三轴加速度传感器的外围电路设计 .17第 5 章 基于 LabVIEW 的应用界面设计 .19ii5.1 LabVIEW 简介 .195.2 程序流程图 .
