Lab 3 Instrumentacion Biomedica

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA

CURSO: INSTRUMENTACIÓN BIOMÉDICA  

“SISTEMA DE OBTENCION DE IMÁGENES

ARTROSCOPICAS ARTROSCOPI CAS USANDO RASPBERRY PI 3” CICLO VIRTUAL 2020-A LABORATORIO N° 3

INTEGRANTES:

PROFESORES: Dr. Ing. NICANOR RAÚL BENITES SARAVIA  

Ing. LEOPOLDO FRANCISCO GUILLEN SARAVIA

FECHA: 09 DE JULIO DEL 2020 BELLAVISTA- CALLAO

 

INTRODUCCIÓN Hoy en día, disponemos de una técnica quirúrgica muy interesante, sobre todo para la población de mayor edad, que reduce riesgos circulatorios y con ello se asegura la restitución de zonas dañadas. Es la llamada Cirugía Mínimamente Invasi Inva siva va en Tr Trau auma mato tolo logí gía a y Or Orto tope pedi dia a qu que e es está tá re ressol olvi vien endo do mu much chos os problemas y mejora la calidad de vida de los pacientes que se someten a las mismas:

La Artroscopia de rodilla.-En la artroscopia se extrae imagen interna de la articulación haciendo haciendo tres agujeros en la la zona de interés, interés, uno de ellos es es para la iluminación interna, el segundo para el instrumental quirúrgico y el tercero es destinado para introducir una cámara para captura de imagen, la que que vía fibra óptica se lleva a un procesador, para luego entregarla a un monitor para su visualización, ver Figura N° 1.En esta ocasión se desea investigar cómo se realizaría la obtención de la imagen de la articulación dela rodilla, usando una cámara apropiada y que se acople ópticamente al raspberry pi 3 para su proceso y posterior visualización.

Figura N°1

Uno de los puntos más importantes dentro del avance tecnológico con los micro controladores, que realizan un sin número de funciones a través de diferentes instrucciones las cuales son almacenadas dentro de los mismos y codificadas en un tipo de lenguaje de programación, ha seguido evolucionando hasta hast a la apar aparición ición de la minic minicompu omputador tadora a Raspberry Raspberry Pi en el año 2006, un gran avance tecnológico, que consiste en construir un dispositivo electrónico

 

dell ta de tama maño ño de un una a tarj tarjet eta a de cr créd éditito o qu que e po pose sea a la mayo mayorr pa part rte e de la lass características de un ordenador de escritorio en cuanto a puertos y periféricos, pero pe ro qu que e titien ene e cier cierta tass lilimi mita taci cion ones es de proc proces esam amie ient nto. o. Di Dich cha a tar tarjeta jeta o computador de bolsillo consta de puertos USB, auxiliar, HDMI(  HDMI(  responde a las sig igla lass

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alta definición y hace referencia a la norma de conexión que permite transmitir  audio y vídeo sin comprimir desde un equipo a otro y con un único cable, incluido el contenido en alta definición. ... A través de un cable.), cable.), Ethernet, RGB(red, red, gr gree een, n, bl blue ue) y un slot para SD ( Secu Secure re Digit Digital  al  (SD) es un dispositivo en formato de tarjeta de memoria memoria  para dispositivos portátiles, por  ejemplo: cá cáma mara rass

digi di gita tale less (fot ográ ráfifica cass (fotog

o

vide vi deog ogra raba bado dorras as), ), teléfonos

móviles,, tel móviles teléfo éfonos nos int inteli elige gente ntess, compu computador tadoras as

portátiles portá tiles  y videoconsolas videoconsolas (de  (de

sobremesa sobr emesa y portátiles), ta tabl blet etas as y en entr tre e mu much chos os ot otro ros.) s.)co como mo si sist stem ema a de almacenamiento. También se puede adaptar un hub USB para de esta manera expandir estos puertos y poder conectar otros dispositivos importantes como son so n mo mous use e y tecl teclad ado. o. Ad Adem emás ás cons consta ta de un una a inte interf rfaz az gráf gráfic ica a am amig igab able le dependiendo del sistema operativo que se cargue en la misma. Debido a su tamaño ha tomado gran apertura muchas estudiantes utilizan la Raspberry Pi para un sin número de proyectos de bajo alcance pero de suma importancia. Podemos apreciar en la Figura N°2 la minicomputadora Raspberry Pi con cada uno de sus componentes.   Figura N° 2: Tarjeta Raspberry PI

La Raspberry Pi es una microcomputadora, como se muestra en la Figura 1, que a diferencia de la mayoría de computadoras existentes trabaja con un sistema operativo propio de ella (Raspbian Wheezy). Posee entradas USB que generalmente son utilizadas para conectar el mouse y el teclado a la misma. Con respecto a la salida de video, el Raspberry Pi posee 2 alternativas para el usuario, la salida HDMI para televisores modernos o en su defecto la salida de video RCA para televisores analógicos. Entre Ent re sus par partes tes fís física icass pri princi ncipal pales es est están: án: el proce procesad sador or BMC BMC28 2835, 35, los puertos GPIO, las salidas de video, el puerto Ethernet, los puertos USB y el slot para la tarjeta de memoria.

 

 Procesador BMC2835 Este procesador es considerado el corazón del Raspberry Pi debido que se enca en carg rga a de los los pr proc oces esos os de dell au audi dio, o, vide video, o, proc proces esam amie ient nto o gráf gráfic ico o y comunicación de las interfaces el hardware (teclado y mouse). Todas estas tareas están repartidas en dos memorias especiales: la RAM y el GPU. La primera fue diseñada para el procesamiento de los datos, mientras que la segunda su misión es la del acelerador de video propio de la tarjeta. Un total de 256Mb⃰ está repartida entre las dos memorias, permitiendo al usuario seleccionar cuanta memoria desea distribuir entre ambos de acuerdo a sus necesidades, por ejemplo para la reproducción de videos en el Raspberry Pi el estándar utilizado es 192/64, es decir distribuir 192 Mb en el procesamiento de los datos y 64 Mb para el acelerador de videos. El procesador del Raspberry Pi se muestra en la Figura N° 3.

Figura N° 3.

Salidas de Video El Raspberry Pi está diseñado para soportar tres estándares diferentes de salida de video: RCA, HDMI, DSI. Los dos primeros son de fácil acceso al usuario ya que se encuentran en los televisores analógicos y digitales de la era actual, mientras que para el último estándar, es necesario un hardware adicional para

 

su óptimo funcionamiento. Para un televisor analógico es necesario utilizar la salida RCA, para un televisor  digital o bien puede seguir usando esta salida o en su defecto usar la salida HDMI que se muestra en la Figura N° 4.

Figura N° 4

OBJETIVO: Conocer el proceso de obtención de imágenes médicas (artroscopia) utilizando una cámara compatible con la tarjeta raspberry pi 3 b+.

INFORME PREVIO (5 puntos) 1.

Descr Des criba iba deta detalla lladam dament ente e

las cara caracte cterís rístic ticas as funci funciona onales les del

Raspberry pi 3

2.

Indiqu Ind ique e y com coment ente e las esp especi ecific ficac acion iones es téc técnic nicas as de la tar tarjet jeta a Raspberrypi 3

3.

Haga un informe breve sobre la arquitectura, interna d de el R Ra aspberry pi indicando y describiendo sus bloques internos.

4.

Haga u un nd diiagrama d de eb blloques d de el ssiistema cco ompleto d de e cca aptura y adquisición de imagen, explique la función de cada bloque, desde la cámara hast ha sta a la entr entreg ega a de la imag imagen en en mo moni nito tor, r, utili utiliza zand ndo o inte interf rfac aces es y su sub b sistemas periféricos.

 

INFORME FINAL: FINAL: (15 puntos) 1. Eleg Elegir ir la cámara idón idónea ea para la realiz realización ación de este pr proyec oyecto to (artr (artroscop oscopia): ia): Mencionando, sus características técnicas tales como: Tipo de Conexión Resolución Longitud de cable 

  

      

Capacidades decon captura de imágenes. Compatibilidad el sistema operativo correspondiente. Distancia inalámbrica Capacidad de batería  Angulo de visión Cantidad de piezas de luz. Tensión de carga Interfase de carga

2. Esco Escoger ger y de definir finir q qué ué se de debe be utiliz utilizar ar en el ra raspbe spberry rry pi 3 b+. b+. El sistem sistema a operativo a instalarse dependerá de la compatibilidad de la cámara a utilizarse. 3. E xplic ica ar los crpara iteriosel raspberry para depi fini in3ir b+. la tarjet jeta que servirá como almacenamiento 4. Desc Describa riba detallad detalladamen amente te los pas pasos os a seguir e en n la instal instalación ación de dell sistema operativo escogido escogido y expliq explique ue cómo se rrealiza ealiza la configur configuramos amos desde la bios INDICACIONES FINALES 

Cada una de las respuestas puede ser ilustrada con gráficos o figuras que enriquezcan la explicación. Trate de ser claro.

 

El laboratorio es grupal, por lo que, el jefe de grupo debe subir el informe a la plataforma, anotando en dicho informe los miembros de



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grupo. Plazo de entrega d del el informe prev previo: io: jueves 16 de Julio del 2020 hasta la 4pm, Plazo de entrega del Informe final: Jueves 23 de Julio del 2020 hasta la 4pm,