【摘要】：電子內(nèi)窺鏡在內(nèi)外科診斷中正扮演著越來越重要的角色,已經(jīng)成為現(xiàn)代醫(yī)療檢查不可或缺的設(shè)備之一。但隨著醫(yī)療技術(shù)的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)的電子內(nèi)窺鏡已逐漸無法滿足現(xiàn)代醫(yī)療檢查對電子內(nèi)窺鏡的高分辨率和低時延要求。因此,研究具備高分辨率和低時延特點(diǎn)的超高清電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)具有重大意義。本論文研發(fā)了一款基于TegraX1的超高清電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)軟件,設(shè)計(jì)了低時延優(yōu)化方案,實(shí)現(xiàn)了 2160p30超高清視頻的采集、實(shí)時處理、顯示、編碼和存儲。為了實(shí)現(xiàn)預(yù)期的功能需求,本論文研發(fā)了一個應(yīng)用框架,并在該框架的基礎(chǔ)上將系統(tǒng)劃分為人機(jī)交互、數(shù)據(jù)傳輸、采集、處理、顯示、編碼和存儲模塊,實(shí)現(xiàn)了基于TegraX1的超高清電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)軟件。為了實(shí)現(xiàn)使用兩個處理器來共同進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,同時降低系統(tǒng)在處理器間數(shù)據(jù)傳輸上的耗時,本論文基于PCIe技術(shù)、DMA技術(shù)和嵌入式Linux編程技術(shù),研發(fā)了 PCIe Switch數(shù)據(jù)傳輸驅(qū)動程序和應(yīng)用程序接口,實(shí)現(xiàn)了兩個處理器間通過PCIe Switch芯片的高速數(shù)據(jù)傳輸。此外,實(shí)時性是電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的一個重要性能指標(biāo)。本論文為此設(shè)計(jì)了如下低時延優(yōu)化方案:以流水線的形式組織系統(tǒng)任務(wù)、以半幀視頻數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)懫集單位、以共享緩沖區(qū)的形式來進(jìn)行模塊間的數(shù)據(jù)傳輸、以清緩存的形式來訪問DMA緩沖區(qū)、使用兩個處理器并行地進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。測試結(jié)果表明,本論文研發(fā)的基于TegraX1的超高清電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的功能需求,達(dá)到了預(yù)期的低時延目標(biāo)。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TH776.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2803879