基于Linux图像处理平台的家用型尿液检测仪表

    随着人民生活水平提高，很多人越来越关心身体健康。但是随着近年来物价上涨，医疗消费越来越多；随着中国老年化程度日升，医院、医疗中心等的就医压力也不断增加。到医院检查已成为既费时又昂贵的事情。在能够实现医疗检测的前提下，如何实现医疗检测器械的家用化、小型化已成为国内外研究的一项热门课题。

    由于在安全、简便、快速、无创痛等方面的优势，尿液分析成为许多领域的首要检测手段，也是身体检查的重要项目。目前主要的尿液分析手段有显微镜检查和干化学分析法。尿干化学分析法是利用尿液试纸条上各种特有的发色模块与尿液中有关的化学成分发生颜色反应，通过对颜色变化的分析来做检测。测试时试纸颜色变化的多少与反射光强的变化量成一定比例关系，而颜色变化的大小又与尿液中各种成分的浓度成比例关系。本文根据传统干化学分析仪的基本原理，综合了嵌入式技术与数字图像处理技术的嵌入式图像处理系统，提出具有针对尿液检测提出的高性能嵌入式图像处理平台^[1]。

    1　硬件组成

    该图像处理平台根据传统尿液检测系统设计，传统尿液检一般原理是利用光电方法进行测量和判断，系统框图如图 1 所示。本图像处理平台主要由图像采集、测设平台、数字信号处理（处理机）、人机交互以及网络通信部分组成，如图 2 所示。设计中包含的硬件有：开放板为采用具有 ARM9 核的处理器（S3C2440A）的 MINI2440A，一款 USB 接口 CMOS型摄像头作为采集元件。本设计选择的操作系统为嵌入式 Linux 操作系统。

    2　基于 Linnux 与 opencv 的图像处理平台设计

    MINI2440A 开发板作为该图像处理平台的核心装置，需要完成图像处理、人机交互以及远程信息通信等工作。图像处理是工作的核心 , 而进行图像处理设计之前要构建嵌入式操作系统。构建嵌入式操作系统要完成嵌入式 Linux 根文件系统的制作。嵌入式 Linux 根文件系统的制作包括建立开发环境、引导加载程序、Linux 内核配置与编译、busybox 的配置与编译、触摸屏的校正。完成以上各项 Linux根文件系统的制作就基本完成。

    2.1　图形界面 QT/Embedded 库与图像处理库opencv 配置的编译与移植

    Linux 根文件系统的制作完成后还需要完成图形界面 QT/Embedded 库与图像处理库 opencv 配置的编译与移植。本次开发所使用的 QT/Embed-ded 是其嵌入式版本，其底层图形引擎采用 FrameBuffer，是针对高端嵌入式图形领域的应用而设计。本课题采用的版本为 qt-embedded-linux-opensource-src-4.5.2。 下 载 qt-x11-linuxopensource -src-4.5.2 通过配置编译产生 qvfb 工具，安装在宿主机的 /usr/bin 目录下，作为虚拟帧缓冲，模拟开发板的 Framebuffer。完成后在制作根文件系统的 /opt/Qtarm 下生成开发 Qt 需要的库文件。