| 摘要 | 第5-7页 |
| abstract | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第13-25页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第13-18页 |
| 1.1.1 小动物医学模型发展瓶颈 | 第13-14页 |
| 1.1.2 CT的发展与应用局限 | 第14-18页 |
| 1.2 研究现状 | 第18-20页 |
| 1.3 FPGA在医疗领域的应用 | 第20-22页 |
| 1.3.1 可编程逻辑器件概述 | 第20-21页 |
| 1.3.2 FPGA内部结构 | 第21-22页 |
| 1.3.3 医疗领域中FPGA的发展与优势 | 第22页 |
| 1.4 研究内容 | 第22-23页 |
| 1.5 创新点 | 第23页 |
| 1.6 组织架构 | 第23-24页 |
| 1.7 本章小结 | 第24-25页 |
| 第二章 系统核心部件选型 | 第25-36页 |
| 2.1 X射线源 | 第25-28页 |
| 2.1.1 X射线源的基本原理 | 第25-26页 |
| 2.1.2 X射线源的选型 | 第26-28页 |
| 2.2 探测器 | 第28-32页 |
| 2.2.1 探测器的原理及发展 | 第28-30页 |
| 2.2.2 探测器的选型 | 第30-32页 |
| 2.3 运动控制组件 | 第32-35页 |
| 2.3.1 伺服电机的预选型 | 第33-34页 |
| 2.3.2 圆光栅的选型 | 第34-35页 |
| 2.4 本章小结 | 第35-36页 |
| 第三章 系统机架设计与分析 | 第36-43页 |
| 3.1 Micro-CT面板 | 第36-40页 |
| 3.1.1 面板结构设计 | 第36-37页 |
| 3.1.2 放大倍率和空间分辨率 | 第37-39页 |
| 3.1.3 X射线穿透深度的验证 | 第39-40页 |
| 3.2 运动系统 | 第40-42页 |
| 3.2.1 旋转机架的设计 | 第40-41页 |
| 3.2.2 机架结构验证 | 第41页 |
| 3.2.3 轴承负载能力验证 | 第41-42页 |
| 3.3 本章小结 | 第42-43页 |
| 第四章 基于FPGA的系统硬件设计 | 第43-57页 |
| 4.1 硬件需求分析 | 第43-47页 |
| 4.1.1 X射线源接口分析 | 第44-46页 |
| 4.1.2 探测器接口分析 | 第46-47页 |
| 4.1.3 运动控制器接口分析 | 第47页 |
| 4.2 FPGA选型及分析 | 第47-48页 |
| 4.2.1 I/O口资源评估 | 第47-48页 |
| 4.2.2 FPGA选型原则 | 第48页 |
| 4.3 系统模块电路设计 | 第48-53页 |
| 4.3.1 电源模块 | 第49-50页 |
| 4.3.2 配置模块 | 第50-51页 |
| 4.3.3 X射线源模块 | 第51-52页 |
| 4.3.4 探测器和运动控制器模块 | 第52-53页 |
| 4.3.5 安全控制模块 | 第53页 |
| 4.3.6 通讯与时钟模块 | 第53页 |
| 4.4 PCB布板与测试 | 第53-56页 |
| 4.4.1 元件布局 | 第54页 |
| 4.4.2 PCB走线与分割 | 第54-55页 |
| 4.4.3 PCB板级调试 | 第55-56页 |
| 4.5 本章小结 | 第56-57页 |
| 第五章 MicroBlaze软核搭建及软硬逻辑开发 | 第57-77页 |
| 5.1 MicroBlaze体系结构 | 第57-59页 |
| 5.1.1 MicroBlaze处理器 | 第57-58页 |
| 5.1.2 CoreConnect技术 | 第58-59页 |
| 5.2 SOPC系统构建 | 第59-63页 |
| 5.2.1 MicroBlaze参数定制 | 第60页 |
| 5.2.2 软核外设的选用 | 第60-62页 |
| 5.2.3 中断优先级 | 第62-63页 |
| 5.3 SDK程序与通讯设计 | 第63-68页 |
| 5.3.1 程序初始化 | 第64-65页 |
| 5.3.2 上位机命令 | 第65-66页 |
| 5.3.3 状态反馈 | 第66-67页 |
| 5.3.4 通信协议 | 第67-68页 |
| 5.4 采集模式与控制时序 | 第68-70页 |
| 5.5 FPGA硬件逻辑设计 | 第70-73页 |
| 5.5.1 时钟与复位模块 | 第70-71页 |
| 5.5.2 信号处理模块 | 第71-72页 |
| 5.5.3 状态控制模块 | 第72-73页 |
| 5.6 测试与评估 | 第73-76页 |
| 5.6.1 通信测试 | 第73-74页 |
| 5.6.2 安全控制测试 | 第74-75页 |
| 5.6.3 FPGA评估 | 第75-76页 |
| 5.7 本章小结 | 第76-77页 |
| 第六章 算法简介与系统应用 | 第77-84页 |
| 6.1 算法简介 | 第77-80页 |
| 6.1.1 CT重建的数学模型 | 第77页 |
| 6.1.2 FDK重建算法 | 第77-79页 |
| 6.1.3 Feldkamp 算法公式 | 第79-80页 |
| 6.2 系统应用 | 第80-83页 |
| 6.3 本章小结 | 第83-84页 |
| 第七章 总结与展望 | 第84-86页 |
| 7.1 总结 | 第84页 |
| 7.2 展望 | 第84-86页 |
| 参考文献 | 第86-90页 |
| 附录1 X射线发生器和探测器的尺寸图 | 第90-91页 |
| 附录2 本系统FPGA部分程序 | 第91-94页 |
| 致谢 | 第94-95页 |
| 攻读硕士学位期间取得的科研成果 | 第95页 |