Крупнейшая в мире платформа для поставок недостающих и труднодоступных деталей

Endoscope scheme based on ZYNQ FPGA and SoC

Опубликованное время: 2022-10-21 17:17:30
Существует множество решений для эндоскопов: основной процессор имеет специальные ASIC, такие как КАМЕРНЫЕ ASIC из Японии, Тайваня и Южной Кореи.

Существует множество вариантов эндоскопов:

Процессор имеет специальные ASIC, такие как японские, тайваньские и корейские камеры ASIC; Полезный выделенный процессор, такой как sea

Si, Ruixingwei and Junzheng и т. д. Недорогое решение Xiong Maojun основано на Xilinx ZYNQ.

d4c32080762bfa8e738e28a1b3cbf81.jpg

Глядя на датчики изображения, используемые для эндоскопов среднего и нижнего уровня, в основном используется OV В настоящее время OV6946+OV426, OV6948+OV426, OV9734, OH02A1S (with near red Внешнее армирование), OH0TA10 (OCHTA10)+OV426 (этот материал считается самым маленьким в отрасли, 400 × 400 фаза.

Plain, размер упаковки всего 550 μ м * 550 м μ м), DH01A10 и т. д. Интерфейсы включают аналоговый, MIPI и LVDS; Кроме того, NanEyeM Эймса, 320 × 320-фазный элемент, встроенный интерфейс кода<span style="font-family: 宋体;font-size: 16px"> LVDS требует высокоскоростной передискретизации тактовой частоты, что проблематично. Для датчика OV, simulation.

af4f9629fd24ca12559bd0320cc90f8.jpg

После дискретизации АЦП выход, как правило, может быть преобразован в интерфейс LVDS или DVP.

И частота кадров низкая, и скорость не слишком высокая (скорость линии < 800 Мбит/с). Вы можете использовать ZYNQ для включения Заблокируйте сеть для получения изображений.

1、 Hardware scheme

Возьмем в качестве примера DH01A10 OV.

На самом деле, DH01A10 - это Upgrade version, также 400 × 400 фаза, разница в том, что процесс более продвинутый

: (1)Image enhancement; (2) Чувствительность до 3600 мВ/люкс сек (OV6946 имеет только 1000 мВ/люкс сек 3,6 раза); (3) Упаковкавозрастной размер составляет всего 550 μ м × пятьсот пятьдесят μ м. 1/36" (самый маленький в отрасли, почти 1/4 OV6946); (4) Емкость диска выходного интерфейса составляет 4 м, что может быть получено OV426 или other ADC schemes.

Качество выше, ходовые качества сильнее, и нет вертикальной полосы, подобной неравномерности. Итак, для обычных рук

Аппаратная блок-схема настольного компьютера для операции или обследования показана на рисунке 1 ниже.

OV426 (или схема самозаземления) OV6946 OV6948 DH01A10

model

Proposed OV9734 OH02A1S

>OH01A10 OH02A10 <

span style="font-family: 宋体;font-size: 16px">OV02C, etc

MIPI

SCCB DVP SCCB

XC7Z010-2CLG400I

QSPI Flash (128Mb)

eMMC ( 8GB)

DDR-1066 (32bit/1GB) GigE PHY

USB1

USB2 USB3 USB

HUB

USB PHY

RGMII RJ45

> ULPI HDMI

Driver

>TMDS_ 33 Тип A

LVDS or eDP LVDS local screen

Примечание: Если это экран eDP, LVDS

необходимо преобразовать в часть моста eDP RTC,

ключевой ввод и т.д

рисунок 1 Аппаратная блок-схема медицинского эндоскопа на основе ZYNQ

Как показано на рисунке 1 выше, медицинский карманный компьютер или консоль не предъявляет высоких требований к объему и энергопотреблению, а также к интерфейсу

Он относительно богат. Например, записанные видео и фотографии можно экспортировать через гигабитные сети и интерфейсы USB,

Параметры аппарата можно настроить через сеть. Есть клавиши и сенсорные экраны для управления машиной, а HDMI может быть connected

Введите общий дисплей и так далее. Как правило, фотографии хранятся в формате JPEG, а видео - в формате mp4 или avi

Format, хранящийся во внутренней eMMC большой емкости. Как правило, модуль камеры будет иметь модульное строение следующим образом

Разберите устройство и отобразите его как расходный материал.

<p>ad2043caaaf7a2fbad2e61dfead72f8.jpg 

2、 Software solution

В этой системе ZYNQ реализует аппаратную и программную совместную обработку, и программная схема показана на рисунке 2 ниже.

На PL он в основном реализует драйвер датчика (получение изображения и конфигурация регистра), обработку ISP, JPEG

Кодирование видео и eDP или LVDS экранный привод.

На PS верхний фреймворк основан на QT и реализует product

UI, сенсорный экран, интерфейс управления, кодирование и декодирование видео, запись видео, хранение, предварительный просмотр и воспроизведение, photos

И настроить FPGA для инициализации, автоматической экспозиции и автоматического выравнивания

И. С точки зрения производительности устройства, ARM серии ZYNQ-7000 представляет собой двухъядерный процессор Cortex-A9

, -2 скорость может достигать не более 766 МГц, поэтому оптимизируйте эту систему,

чтобы сделать видеозапись и отображение reach

Реальное время требует большой работы и требует большого сотрудничества между ними.een Linux и fpga

Можно сказать, что обработка максимизирует производительность чипа. Тем не менее, на стороне руки реализована кодировка h.264

Он может гарантировать производительность в реальном времени только 400 * 400/30 кадров в секунду.

Motion JPEG выполняется FPGA, если спецификация выше этой спецификации

Encoding и, наконец, упаковка для хранения видео AVI. Декодирование во время воспроизведения относительно простое, и операция ARM может соответствовать требованиям

Ask. Система поддерживает скорость до 1080P / 30 кадров в секундуЯ обрабатываю. У интернет-провайдера система также должна ориентироваться на медицинские и

Датчик выполняет специальную обработку. Например, большинство OV6946 имеют вертикальные полосы, которые должны быть неравномерными

Алгоритм коррекции однородности. Динамический диапазон такого датчика, как правило, низкий, и требуется некоторое усиление контрастности или повышение резкости

Химическая обработка делает его более четким, а некоторые также будут предназначены для обработки смешивания цветов и так далее.

рис. 2 Схема программного обеспечения эндоскопа based на ZYNQ

Как правило, недорогое эндоскопическое интерфейсное оборудование не будет включать автоматическую визуализацию профессионального медицинского программного обеспечения

Анализ, в основном заключается в ручном просмотре и анализе этих изображений на месте во время осмотра и эксплуатации. Даже с автоматизированным

программным обеспечением Требования к анализу обычно обрабатываются профессиональным программным обеспечением

после того, как данные изображения передаются на ПК через интерфейс.

Для более высококлассных лапароскопов и т.. решением является

Датчики для мягких зеркал OV6946, OV6948 и OH0TA10;

(2) На основе HiSilicon (Hi3516, Hi3519 и Hi3559): в основном для OS08A10 и OH08A40

Такие приложения для жестких зеркал 4K или бинокулярных хирургических роботов;

(3) На основе Xilinx ZYNQ MPSoC (ZU4EV/ZU5EV и ZU7EV): в основном для

Применение жесткого зеркала 4K или бинокулярного хирургического робота с низкой задержкой, такого как OS08A10 и OH08A40

.


Популярный комментарий