基于光纤光栅传感的智能内窥镜形状感知系统PDF电子书下载

第一章 绪论 1

1.1 研究背景与意义 1

1.2 智能内窥诊疗技术研究概况 9

1.3 光纤光栅传感在智能结构中的研究应用概况 18

1.4 论文的任务及目标 23

1.5 本章小结 24

第二章 内窥镜空间形状感知总体设计及系统方案设计 25

2.1 总体方案研究 25

2.2 系统总体参数设计 29

2.3 传感单元设计方案 31

2.4 基于离散点曲率信息形状重建方法 37

2.5 本章小结 41

第三章 FBG传感机理验证及形状感知网络拓扑设计 42

3.1 光纤光栅基本光学特性 42

3.2 光纤光栅传感机理验证 43

3.3 光纤光栅形状感知网络拓扑结构和分析 49

3.4 本章小结 55

第四章 FBG空间大曲率传感器的研制 56

4.1 FBG曲率传感器原理 56

4.2 FBG曲率传感器封装研究 59

4.3 光纤光栅大曲率检测实验 66

4.4 FBG传感器减敏研究 73

4.5 本章小结 76

第五章 基于混合复用FBG网络的内窥镜形状实时检测 77

5.1 实时形状感知系统组成 77

5.2 FBG传感网络设计 78

5.3 形状感知传感网络标定 82

5.4 基于多波长计的形状感知系统 83

5.5 基于FBG传感网络分析仪的实时形状感知系统 90

5.6 本章小结 95

第六章 渐进式形状感知系统设计与实验 96

6.1 渐进式形状感知系统总体设计 96

6.2 传感网络的研制与标定 97

6.3 自动推进装置的研制 100

6.4 解调接口设计 104

6.5 渐进式形状检测系统控制单元 108

6.6 渐进式形状感知系统及部分实验结果 112

6.7 本章小结 114

第七章 温度变化对形状感知的影响及补偿方法 115

7.1 温度变化对应变测量的影响 115

7.2 温度变化对曲率测量的影响 117

7.3 温度变化对形状感知结果的影响 123

7.4 形状感知系统的温度补偿方法及实验 127

7.5 本章小结 131

第八章 误差分析及精度研究 132

8.1 误差的定义 132

8.2 误差的组成 133

8.3 局部误差对系统总误差的贡献 136

8.4 系统精度实验 147

8.5 本章小结 150

第九章 内窥镜形状感知系统实用化的前期实验研究 151

9.1 玻璃硬管中内窥镜形状感知实验 151

9.2 动物肠道标本中内窥镜形状感知实验 153

9.3 活体动物肠道中内窥镜形状感知实验 155

9.4 本章小结 159

第十章 结论与展望 160

10.1 结论 160

10.2 展望 162

参考文献 164

附录一 水平检索报告 174

附录二 攻读博士学位期间的科研成果 176

附录三 发明专利申请受理通知书复印件 178

致谢 179