基于SOC的醫(yī)療電子內(nèi)窺鏡攝像處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)主要應(yīng)用電子技術(shù)解決生物醫(yī)學(xué)中的問題，尤其是在醫(yī)療器械和醫(yī)療成像領(lǐng)域離不開電子技術(shù)的支撐。CT、MRI以及PET已經(jīng)能夠很好的診斷出人體很多的疾病，但是對身體某些部位的病灶檢查效果不夠理想，比如人體的腸道、胃、腔體內(nèi)等疾病的檢查。醫(yī)療電子內(nèi)窺鏡技術(shù)不僅能夠診斷出這些部位的病灶，而且檢查的費(fèi)用不高，同時給人體帶來的創(chuàng)傷也相當(dāng)?shù)男。梭w只需要在簡單的護(hù)理下就能恢復(fù)到健康狀態(tài)。目前國產(chǎn)醫(yī)療內(nèi)窺鏡產(chǎn)品存在的不足之處有影像的分辨率不

2、高，而且質(zhì)量不佳，同時進(jìn)口的醫(yī)療電子內(nèi)窺鏡的價(jià)格又相當(dāng)高。
　　論文主要研究設(shè)計(jì)了一種高分辨率的電子內(nèi)窺鏡攝像處理系統(tǒng)，首先綜述了研究設(shè)計(jì)醫(yī)療電子內(nèi)窺鏡的課題意義以及國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀。其次基于醫(yī)療電子內(nèi)窺鏡的需求，研究設(shè)計(jì)了一種高分辨率內(nèi)窺鏡攝像處理系統(tǒng)方案，并在Xilinx公司的SOC器件上實(shí)現(xiàn)這一方案。Xilinx推出的SOC器件內(nèi)嵌了雙Cortex-A9硬核，芯片結(jié)合了FPGA和ARM的特點(diǎn)，其中ARM處理器主頻高達(dá)800M

3、Hz，能夠很好的實(shí)現(xiàn)高分率圖像的采集、處理和傳輸?shù)墓δ堋?br>　　系統(tǒng)使用了高分辨率的CMOS圖像傳感器模擬內(nèi)窺鏡前端的攝像頭，SOC器件中的FPGA部分來采集圖像傳感器輸出的高速圖像數(shù)據(jù)并作后續(xù)的處理，ARM處理器負(fù)責(zé)系統(tǒng)中AXI總線上數(shù)據(jù)的交互、圖像在DDR3存儲器中的緩存以及壓縮后的圖像數(shù)據(jù)的以太網(wǎng)傳輸。高分辨率的視頻圖像數(shù)據(jù)量每秒鐘達(dá)到三十多兆字節(jié)，對傳輸和存儲的要求比較高。因此，文中通過比較了幾種視頻壓縮算法，并結(jié)合了內(nèi)窺鏡