電子內(nèi)窺鏡可以對人體內(nèi)部器官的組織形態(tài)和病變情況進(jìn)行直接觀察,能夠有效地輔助醫(yī)生進(jìn)行醫(yī)療診斷,是現(xiàn)代醫(yī)療儀器中的關(guān)鍵設(shè)備。隨著技術(shù)的進(jìn)步,電子內(nèi)窺鏡在圖像分辨率、顯示實(shí)時性以及圖像智能分析處理等方面的需求不斷增長。圖像處理系統(tǒng)作為電子內(nèi)窺鏡的重要組成部分,能夠?qū)崿F(xiàn)對內(nèi)窺鏡圖像的各種處理,其性能指標(biāo)與電子內(nèi)窺鏡成像效果密切相關(guān)。為此,本文研究并開發(fā)了基于Tegra X1的高清內(nèi)窺鏡圖像處理硬件系統(tǒng)。該系統(tǒng)以嵌入式GPU Tegra X1為核心,進(jìn)行圖像編解碼以及定制化的圖像分析處理,實(shí)現(xiàn)本地存儲和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)裙δ?采用Artix-7 FPGA外擴(kuò)3G-SDI接口接收和發(fā)送1080p60高清內(nèi)窺鏡圖像,對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,實(shí)現(xiàn)內(nèi)窺鏡圖像的實(shí)時輸出顯示功能;通過PCI-E總線在FPGA與Tegra X1之間實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的高帶寬傳輸。此外,系統(tǒng)還擴(kuò)展了以Cyclone V為核心的專用接口電路用于同內(nèi)窺鏡控制中心進(jìn)行信息交互。本文研究開發(fā)的基于Tegra X1的高清內(nèi)窺鏡圖像處理硬件系統(tǒng)已完成樣機(jī)研制,經(jīng)過測試,系統(tǒng)的各功能模塊工作正常,達(dá)到了設(shè)計要求。 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１高清內(nèi)窺鏡圖像處理系統(tǒng)應(yīng)用場景示意圖??內(nèi)窺鏡控制中心接收內(nèi)窺鏡攝像頭采集的醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)后對圖像進(jìn)行前端??

了支持０ｐｅｎＧＬ４．５、ＡＥＰ、〇匕（＾１２八？１和（：１１〇八６．０等高級圖形和??計算功能外，還提供超過ＩＴｅｒａＦＬＯＰ的的ＧＰＵ處理性能，具有較強(qiáng)的圖像處理??能力；ＴｅｇｒａＸＩ的ＣＰＵ包含４個高性能ＡＲＭ?Ｃｏｒｔｅｘ－Ａ５７內(nèi)核和４個節(jié)能ＡＲＭ??Ｃ〇ｒｔｅｘ－Ａ５３內(nèi)核，分別用于處理性能要求高的工作負(fù)載和性能要求較低的工作負(fù)??載。ＣＰＵ通過智能算法分析操作系統(tǒng)提供的工作負(fù)載，在高性能和低性能內(nèi)核之??間動態(tài)切換，以提供最佳性能和能效。Ｔｅｇｒａ?ＸＩ處理器內(nèi)部架構(gòu)如圖２．３所示。??ｎ??圖２．３?Ｔｅｇｒａ?ＸＩ處理器內(nèi)部架構(gòu)??１４??

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文?系統(tǒng)總體設(shè)計??ＮＶＩＤＩＡ推出的Ｔｅｇｒａ?ＸＩ采用模塊的形式，內(nèi)部集成了?４ＧＢ的ＬＰＤＤＲ４、??１６ＧＢ的ｅＭＭＣ、ＷＩＦＩ模塊、藍(lán)牙模塊、千兆以太網(wǎng)ＰＨＹ以及電源管理模塊等，??支持?５．５Ｖ￣１９．６Ｖ?的電壓輸入，可以進(jìn)行?ＵＳＢ２．０／３．０、ＰＣＩｅ、ＳＡＴＡ、ＳＰＩ、Ｉ２Ｃ?等??接口的擴(kuò)展，滿足大多數(shù)場合的需要。ＴｅｇｒａＸｌ模塊的內(nèi)部資源以及基本應(yīng)用擴(kuò)??展框圖如圖２．４所示。??Ｊｅｔｓｏｎ?ＴＸ１??■Ｅ２ＺＳ３Ｂ?？?ＶＤＤＪＷ?—３３Ｖ／５Ｖ?卜叫?Ｐｏｗｅｒ?ｉ?ＵＳＢ０?＜?Ｕ??￣ｃ＝＾＝＾?ｒ－—Ｓ．」??「―涵?？ＵＡＲＴｌ?ｊ?上二?臟〕＾?Ｔｙｐｅ?Ａ??Ｉ?■?？ｕｅｔｅｏｔｈ?Ｈ——？ＵＡＲＴ７，?Ｊ?——＾??ｒ—一―＝＝ＥＰ＝＾ｗｉＦｉ／Ｍ〇ｄｅｍ??ｃ〇ｄ？．ＭｆＳｃ＿￣￣ＫＺＳＳＺＤ???＿＿Ｈ——?Ｌｉ?Ｉ?——啦２１?臟：??Ｋｓｐｔａｖ／Ｔｏｕｄ．?■－？?？ｓｐａ?Ｔｅｇｒａ?ＸＩ?１?ｐａｏｍ?’??Ｌ—￣［：：二呻￣￣??■＜?？ＳＰＩＸ??ｊ?ＯＰｔｊ＾?？?．?ＯＳ－ＪＭ??Ｍｉｓｃ?Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ?＾?？?Ｉ２Ｓ１???ｉ?ＤＰＯ??？＊?■?：?，ｄ？＊／Ｗ５Ｍｉ?■?：?１???ｋ?？?６ＰＩＯｓ／Ｃｏｎｔｒｏｌ?１?ＧＰｌＯｊ／ＣｏｎＯｏＴ＜?？ｊｙ：?？？?．?Ｉ??ＷｉＦｉ／Ｍｏｄｅｍ??？?ＣＴＩＯｔ／Ｃｏｎｔｒ＇＾ｒ?ＩＰＤＯＭ－！?ｆ＾ＭＭＣｌＴ?Ｈｃ＇Ｓｍ?＜?Ｃａｍｅｒａ???Ｈ——ＡＵＤｉｏ

【參考文獻(xiàn)】：
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