| 摘要 | 第1-8页 |
| Abstract | 第8-14页 |
| 第一章 绪论 | 第14-29页 |
| ·研究背景与意义 | 第14-19页 |
| ·医用内窥镜的发展现状 | 第14-16页 |
| ·人体肠道的环境特性 | 第16页 |
| ·本课题的研究意义 | 第16-19页 |
| ·智能内窥镜诊疗技术研究概况 | 第19-24页 |
| ·内窥镜形状感知及相关研究现状 | 第19-24页 |
| ·其他相关研究 | 第24页 |
| ·光纤光栅传感在智能结构中的研究应用概况 | 第24-28页 |
| ·光纤光栅传感概述 | 第25-26页 |
| ·光纤光栅在结构变形检测中的应用 | 第26-27页 |
| ·光纤光栅在结构大变形检测中的应用分析 | 第27-28页 |
| ·论文的任务及目标 | 第28页 |
| ·本章小结 | 第28-29页 |
| 第二章 内窥镜空间形状感知总体设计及系统方案设计 | 第29-40页 |
| ·总体方案研究 | 第29-32页 |
| ·传感和检测技术方案对比 | 第29页 |
| ·实时形状感知系统 | 第29-30页 |
| ·渐进式形状感知系统 | 第30-31页 |
| ·内窥镜形状感知系统概念示意 | 第31-32页 |
| ·系统总体参数设计 | 第32页 |
| ·形状感知系统对传感的制约条件 | 第32页 |
| ·系统对推进装置的要求 | 第32页 |
| ·系统主要参数确定 | 第32页 |
| ·传感单元技术设计方案 | 第32-37页 |
| ·曲率、扭转测量方法 | 第32-34页 |
| ·传感元件的选择 | 第34-36页 |
| ·光纤光栅的布置方案 | 第36-37页 |
| ·基于离散点曲率信息形状重建方法 | 第37-39页 |
| ·曲线形状拟合的已知条件 | 第37页 |
| ·曲率及活动坐标系的定义 | 第37-38页 |
| ·密切平面上的曲线拟合 | 第38-39页 |
| ·坐标系的运动 | 第39页 |
| ·本章小结 | 第39-40页 |
| 第三章 FBG 传感机理验证及形状感知网络拓扑设计 | 第40-49页 |
| ·光纤光栅基本光学特性 | 第40页 |
| ·FBG 传感机理验证 | 第40-45页 |
| ·光纤光栅传感原理 | 第40-41页 |
| ·光纤光栅对轴向应变的响应 | 第41-42页 |
| ·光纤光栅对温度变化的响应 | 第42-43页 |
| ·光纤光栅传感特性试验研究 | 第43-45页 |
| ·光纤光栅形状感知网络拓扑结构和分析 | 第45-48页 |
| ·光纤光栅传感网络主要结构 | 第45-46页 |
| ·形状感知传感网络设计 | 第46-47页 |
| ·形状感知FBG 传感网络解调方案 | 第47-48页 |
| ·本章小结 | 第48-49页 |
| 第四章：FBG 空间大曲率传感器的研制 | 第49-63页 |
| ·FBG 曲率传感器原理 | 第49-51页 |
| ·FBG 平面曲率传感 | 第49页 |
| ·FBG 空间曲率传感 | 第49-51页 |
| ·传感封装研究 | 第51-56页 |
| ·设计要求 | 第51页 |
| ·基材选择设计 | 第51-52页 |
| ·粘结剂的选择试验 | 第52-53页 |
| ·预压封装设计 | 第53-54页 |
| ·封装夹具设计 | 第54-56页 |
| ·封装步骤 | 第56页 |
| ·光纤光栅大曲率检测试验 | 第56-60页 |
| ·传感器标定方法 | 第56-57页 |
| ·实验结果和分析 | 第57-60页 |
| ·FBG 传感器减敏研究 | 第60-62页 |
| ·FBG 曲率传感器灵敏度 | 第60-61页 |
| ·曲率传感器减敏封装试验 | 第61-62页 |
| ·本章小结 | 第62-63页 |
| 第五章 基于混合复用FBG 网络的内窥镜形状实时检测 | 第63-75页 |
| ·实时形状感知系统组成 | 第63页 |
| ·FBG 传感网络设计 | 第63-66页 |
| ·波分复用 | 第64-65页 |
| ·波分/空分复用 | 第65-66页 |
| ·形状感知传感网络标定 | 第66页 |
| ·基于多波长计的形状感知系统 | 第66-71页 |
| ·仪器的接口设计 | 第67-68页 |
| ·内窥镜形状感知软件系统 | 第68页 |
| ·利用反射率进行量程扩大 | 第68-70页 |
| ·系统组成与试验结果 | 第70-71页 |
| ·基于FBG 传感网络分析仪的实时形状感知系统 | 第71-74页 |
| ·信号滤波 | 第71-72页 |
| ·数据平滑模块 | 第72页 |
| ·初值校准模块设计 | 第72-73页 |
| ·系统组成及试验结果 | 第73-74页 |
| ·本章小结 | 第74-75页 |
| 第六章 渐进式形状感知系统设计与实验 | 第75-87页 |
| ·渐进式形状感知系统总体设计 | 第75-76页 |
| ·传感网络的研制与标定 | 第76-77页 |
| ·自动推进装置的研制 | 第77-80页 |
| ·自动推进装置整体方案设计 | 第77-79页 |
| ·传送头设计 | 第79页 |
| ·自动推进装置性能测试 | 第79页 |
| ·介入长度检测 | 第79-80页 |
| ·解调接口设计 | 第80-82页 |
| ·单通道仪器接口设计 | 第80-82页 |
| ·光开关切换单元 | 第82页 |
| ·渐进式形状检测系统控制单元 | 第82-85页 |
| ·控制方案 | 第82-83页 |
| ·下位机程序设计 | 第83-85页 |
| ·渐进式形状感知系统及部分试验结果 | 第85-86页 |
| ·本章小结 | 第86-87页 |
| 第七章 温度变化对形状感知结果的影响及补偿方法 | 第87-97页 |
| ·温度变化对应变测量的影响 | 第87-88页 |
| ·温度变化对曲率测量的影响 | 第88-91页 |
| ·温度变化对曲率灵敏度系数K 的影响 | 第88-89页 |
| ·曲率传感器温度、应变的耦合试验 | 第89-90页 |
| ·温度变化对曲率测量影响分析 | 第90-91页 |
| ·温度变化对形状感知结果的影响 | 第91-94页 |
| ·渐进式形状感知系统的温度响应 | 第91-92页 |
| ·实时形状感知系统的温度响应 | 第92-93页 |
| ·两种形状感知系统的温度响应比较 | 第93-94页 |
| ·形状感知系统的温度补偿方法及试验 | 第94-96页 |
| ·曲率测量温度补偿原理 | 第94页 |
| ·形状感知系统温度补偿方式 | 第94页 |
| ·温度在线测量的方法 | 第94-95页 |
| ·采用独立FBG 温度传感器的温度补偿系统 | 第95-96页 |
| ·本章小结 | 第96-97页 |
| 第八章 误差分析及精度研究 | 第97-110页 |
| ·误差的定义 | 第97页 |
| ·误差的组成 | 第97-100页 |
| ·测量误差 | 第98-99页 |
| ·曲线拟合方法的误差 | 第99-100页 |
| ·局部误差对系统总误差的贡献 | 第100-107页 |
| ·周向封装角度误差对总误差的影响 | 第100-104页 |
| ·轴向封装误差对总误差的影响 | 第104页 |
| ·基准误差对总误差的影响 | 第104-105页 |
| ·算法误差对总误差的影响 | 第105页 |
| ·误差作用位置对系统总误差的影响 | 第105-106页 |
| ·各种误差对形状感知系统总误差的贡献 | 第106-107页 |
| ·系统精度试验 | 第107-109页 |
| ·实时形状感知系统精度 | 第107-108页 |
| ·渐进式内窥镜形状感知系统精度 | 第108-109页 |
| ·本章小结 | 第109-110页 |
| 第九章 内窥镜形状感知系统实用化的前期试验研究 | 第110-116页 |
| ·玻璃硬管中内窥镜形状感知试验 | 第110-111页 |
| ·玻璃硬管模型的制备 | 第110页 |
| ·玻璃硬管模型试验 | 第110-111页 |
| ·动物肠道标本中内窥镜形状感知试验 | 第111-112页 |
| ·动物肠道标本模型制备 | 第111页 |
| ·动物肠道标本模型试验 | 第111-112页 |
| ·活体动物肠道中内窥镜形状感知试验 | 第112-115页 |
| ·试验动物准备 | 第113页 |
| ·主要试验过程 | 第113页 |
| ·试验结果及数据分析 | 第113-115页 |
| ·本章小结 | 第115-116页 |
| 第十章 结论与展望 | 第116-119页 |
| ·结论 | 第116-117页 |
| ·展望 | 第117-119页 |
| 参考文献 | 第119-124页 |
| 附录一 水平检索报告复印件 | 第124-125页 |
| 附录二 攻读博士学位期间发表的主要论文、科技成果 | 第125-126页 |
| 附录三 国家发明专利受理通知书复印件 | 第126-127页 |
| 致谢 | 第127-128页 |
| 发表意见书 | 第128-129页 |
| 博硕士学位论文同意发表声明 | 第129页 |