[发明专利]面向根系CT扫描成像仪的高通量可见光图像传输系统

说明书

本发明公开了面向根系CT扫描成像仪的高通量可见光图像传输系统。本发明对比传统医用CT机的图像传输总线方案来说，兼顾高通量的图像信息传输，同时总成本会大大降低。对于未来高通量植物根系表型的图像数据研究，提供了一种全新的传输选择，可以在特定的根系CT扫描仪上使用。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体为面向根系CT扫描成像仪的高通量可见光图像传输系统。

背景技术

21世纪初，计算机信息技术的快速发展，无线网络逐步应用于各行各业。基于无线可见光技术进行通信可以为系统带来更高频段的带宽，同时对于低频系统而言，信号衰减不明显。随着集成光电子制造行业器件逐步廉价化，中高速、低成本、短距离、高灵活性的白光LED可见光通信系统逐步引起学者们的深入研究。自从2013年后，我国将可见光通信技术列入到高新技术863项目计划后，推动了可见光无线通信技术的进步，使得白光LED现广泛的应用于照明，显示，信号发射等领域，基于白光LED的可见光通信系统在高速通信、智慧交通、室内定位等领域具有很高的运用前景。得益于白光LED可见光通信拥有带宽高，传输速率快等特点，系统可以实现一些满足高通量的通信应用场景。

近年来，在植物表型学中，高通量结合表型问题逐步凸显为研究的热点问题。高通量可意为大规模的植物表型信息，可以通过数据处理时间、速度和数据规模来权衡此概念。因为植物根系处在地下土壤环境下，具有不可见性和空间复杂性，使得观察以及处理高通量原位土壤根系图像成为地下根系研究的挑战。随着医学成像领域的发展，为非侵入式研究土壤中根系三维表型结构提供了可能，X-CT技术逐步用于研究植物的地下隐藏部分。对于一个高通量根X-CT扫描成像处理系统来说，需要把上位成像扫描到的大量CT图像数据传输到下位图像重建处理端，这期间的图像数据传输需要考虑到精准和高通量的条件^[4]。对于特定的植物根系CT扫描仪上下位处理端之间的数据交换，常用的医用PCI-E总线通信虽可满足高通量的条件，但不能满足于未来植物表型检测低成本，便携性的特点。将具有低成本、高灵活性、高通量的可见光通信系统加入到此类特殊的根系CT扫描仪中，以实现高通量图像传输的研究，国内外没有相关的研究报道。

发明内容

面向根系CT扫描成像仪的高通量可见光图像传输系统，包括发射端和接收端，

发射端包括USB串口和主控芯片，USB串口连接电阻R1一端，电阻R1另一端连接主控芯片I/O口端，主控芯片I/O口端连接电阻R2一端，电阻R2另一端连接运算放大器A的正极，运算放大器A的负极串连电阻R3的一端和电阻R4的一端，电阻R3的另一端连接稳压芯片的Vo端，电阻R4的另一端连接GND端，电容C1的两端与电源的正负极连接，电容C1的两端与稳压芯片的Vi端和GND端连接，运算放大器A的输出端连接电容C3的一端，电容C3的另一端连接滑动变阻器R的滑动端，滑动变阻器R的滑动端连接三极管的基极端，三极管的发射端连接白光LED的正极端，白光LED的负极端连接滑动变阻器R；

接收端包括USB串口和主控芯片，主控芯片的I/O口端连接电阻R7的一端，电阻R7的另一端连接USB串口，电容C5连接USB串口，主控芯片的I/O口端连接运算放大器A的输出端，电阻Rf与运算放大器A的输出端与运算放大器A的反相输入端并联，电容Cf与电阻Rf并联，电源DC连接运算放大器A的正、负电源端。

本发明的有益效果：该设计对比传统医用CT机的图像传输总线方案来说，兼顾高通量的图像信息传输，同时总成本会大大降低。对于未来高通量植物根系表型的图像数据研究，提供了一种全新的传输选择，可以在特定的根系CT扫描仪上使用。

附图说明

图1为本发明的发射端电路图。

图2为本发明的接收端电路图。

具体实施方式