《基于光纤光栅传感的智能内窥镜形状感知系统》求取 ⇩

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