医用电子内镜嵌入式视频采集控制系统设计与实现:亚博手机app官方下载

栏目:国际业绩

更新时间:2021-03-25

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医用电子内镜嵌入式视频采集控制系统设计与实现:亚博手机app官方下载

产品简介

摘要:介绍了一套基于视频编解码芯片、存储器和现场可编程门阵列的医用电子内窥镜动态图像采集控制系统。

产品介绍

本文摘要:摘要:介绍了一套基于视频编解码芯片、存储器和现场可编程门阵列的医用电子内窥镜动态图像采集控制系统。

摘要:介绍了一套基于视频编解码芯片、存储器和现场可编程门阵列的医用电子内窥镜动态图像采集控制系统。本文给出了整个系统的硬件方案和设计框图,说明了乒乓操作器的原理和系统的FPGA程序实现方法。测试表明,系统性能稳定,更容易保证低成本和高性价比。

在医用内窥镜领域具有良好的应用前景。随着内窥镜手术和微创手术技术的快速发展,医用电子内窥镜已经成为一种非常常见的医疗器械。

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目前国内医用电子内窥镜一般都是通过显卡采集,然后在微机上进行处理。存在信号损失大、图像效果差、数据容易丢失、处理时间快、设备多样、成本高等缺点。

利用黄金字符视频控制和处理技术,利用数字技术进行信号处理,信号损失小,图像效果好,配置灵活,方便,成本大大降低。本文利用视频编解码芯片SRAM、NANDFLASH和现场可编程门阵列设计了一套医用内窥镜黄金字符图像采集控制系统。视频解码芯片可以从视频信号中自动提供行和场实时信号,并已完成A/D切换,而视频编码芯片可以自动对数字信号和输入模拟信号进行D/A切换。

静态随机存取存储器用作视频流的乒乓操作器,起缓冲作用,而闪存用于存储单个图像和主动扩展音频。用于数字电路的FPGA/CPLD研发,可以大大增加电路的集成度,增加PCB尺寸,强化系统功能,减少投资,延长开发周期,具有可重复编程变化、智能开发工具、电路设计灵活等特点。随着电子技术的不断进步,低成本的FPGA/CPLD器件已经成为硬件开发和设计的选择之一。

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因此,该设计具有体积小、成本低、可靠性高、易于研发的优点。1.系统工作原理及设计方案视频采集系统框图如图1右图所示。系统通电后,单片机通过I2C总线初始化视频编解码芯片。

初始化成功后,视频解码芯片开始工作,将CCD摄像头采集的模拟视频信号转换为720x576 YUV4:2:2: 2数字信号,然后输入FPGA。一方面FPGA作为SRAM的地址发生器,将数据输入到SRAM中;另一方面,它还产生静态随机存取存储器的读取控制信号,并使用两个静态随机存取存储器以乒乓操作模式工作,使得每个静态随机存取存储器保留一个图像。同时,FPGA将SRAM中的数据传输到视频编码芯片。

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由于使用了乒乓算子,保证了视频流的流畅性,视频编码芯片对从FPGA输入的数字信号进行编码处理,从而将数字信号还原为模拟的视频信号,传输到显示器上显示。通过外部按钮,可以对FPGA发送的图像进行失效、存储、移除、音频、分屏音频等处理。一旦获得外部密钥信号,FPGA就不会根据NANDFLASH读取协议产生SRAM地址信号和读取主信号,同时会自动产生FLASH读取主信号,并向FLASH发送相关的读取命令和地址信息,从而将数据从SRAM临时存储到FLASH(存储)或从FLASH临时存储到SRAM(音频)。当FLASH中的数据仍然需要时,可以通过FPGA发送到移除命令,对于FLASH的登录位置需要扩展阅读器,防止存储空间严重不足。

各部分硬件自由选择设计如下:图1系统结构图图1系统结构图视频解码芯片采用CONEXANT公司的Bt835KRF对输入信号进行A/D转换,采集实时信号和数字信号。视频编码芯片采用CONEXANT公司的Bt860。根据解码器获得的实时信号和数据,在输入端完成了数模转换。

采用ALTERA公司Cyclone系列的EP1C6Q240C8芯片作为FPGA。这个芯片用的是0。


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