一种可重构的多范围检测内窥镜系统技术方案

本申请提出了一种可重构的多范围检测内窥镜系统，包括多个拍摄模块，用于拍摄多个角度的第一图像数据；FPGA模块，所述FPGA模块具有：多个LVDS接口，分别用于接收多个所述第一图像数据；数据交换模块，用于对多个所述第一图像数据进行拼接处理；输出接口，用于输出拼接处理后的第二图像数据；其中，所述数据交换模块包括：前端FIFO模块，用于写入所述LVDS接口传来的所述第一图像数据进行缓存；DDR存储器，用于控制DDR实现所述图像数据的写入、处理和读出；后端FIFO模块，用于写入从所述DDR存储器读出的所述第二图像数据进行缓存。本申请的内窥镜系统具有易于重构的优点。内窥镜系统具有易于重构的优点。内窥镜系统具有易于重构的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种可重构的多范围检测内窥镜系统


[0001]本申请涉及医疗器械的
，具体涉及一种可重构的多范围检测内窥镜系统。

技术介绍

[0002]医疗内窥镜是微创手术的重要医疗器械，随着近年来微创手术的发展，内窥镜也不断的实现更新换代。
[0003]现有的内窥镜通常采用CIS芯片作为图像采集核心，鉴于不同的CIS芯片拥有不同的接口，例如MIPI，SPI，IIC与DVP等等，如果采用市面上存在的图像处理专用嵌入式板作为主控制板会存在几个问题，既大部分已存在的专用图像数据处理板无法同时拥有多个摄像头接口，则这些板子无法满足多个CIS数据同时接入到主控制核心板上，并且所有的接口都是固定的，如果想要更换CIS芯片或者是想要增减通道，则需要更换主控制板，这对于整个内窥镜系统的改革换代来说是消耗过大的。
[0004]有鉴于此，提供一种可重构的多范围检测内窥镜系统就显得尤为重要。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本申请提出了一种可重构的多范围检测内窥镜系统。
[0006]本申请提出了一种可重构的多范围检测内窥镜系统，包括：
[0007]多个拍摄模块，用于拍摄多个角度的第一图像数据；
[0008]FPGA模块，所述FPGA模块具有：
[0009]多个LVDS接口，分别用于接收多个所述第一图像数据；
[0010]数据交换模块，用于对多个所述第一图像数据进行拼接处理；
[0011]输出接口，用于输出拼接处理后的第二图像数据；
[0012]其中，所述数据交换模块包括：
[0013]前端FIFO模块，用于写入所述LVDS接口传来的所述第一图像数据进行缓存；
[0014]DDR存储器，用于控制DDR实现所述图像数据的写入、处理和读出；
[0015]后端FIFO模块，用于写入从所述DDR存储器读出的所述第二图像数据进行缓存。
[0016]优选的，所述数据交换模块还包括数据选通模块，其中：
[0017]所述前端FIFO模块包括分别设置在多个所述LVDS接口所在通道的多个输入FIFO，所述数据选通模块被配置用于选通所述DDR存储器与多个所述输入FIFO中的一个所述输入FIFO；
[0018]所述输出接口包括HDMI接口和USB接口，所述后端FIFO模块包括分别设置在两个所述输出接口所在通道的两个输出FIFO，所述数据选通模块被配置用于选通所述DDR存储器与两个所述输出FIFO中的一个所述输出FIFO；
[0019]其中，多个所述拍摄模块和两个所述输出接口均被设置为异步工作。
[0020]优选的，所述数据选通模块选通所述输入FIFO的每个通道上均设置有计数器，所
述计数器被配置用于对所述DDR存储器读取所述输入FIFO中数据的个数进行计数，当计数到读完一张图像的所有数据后，所述输入FIFO和对应的所述计数器停止工作并处于复位状态。
[0021]优选的，所述数据选通模块被配置用于向两个所述异步输出FIFO分别赋予判断位，当所述输出FIFO从所述DDR存储器写入的数据为一张图像的最后一个数据时，所述输出FIFO停止写入数据，对应的所述判断位处于复位状态。
[0022]优选的，所述DDR存储器在每次写入数据时，选择不在复位状态且剩余存储空间最小的所述输入FIFO读取数据；
[0023]所述DDR存储器在每次读出数据时，选择不在复位状态且剩余存储空间最大的所述输出FIFO输入数据。
[0024]优选的，所述DDR存储器的写入数据速率≥多个所述拍摄模块的传入数据速率，所述DDR存储器的读出数据速率≥两个所述输出接口的输出数据速率，所述DDR存储器的数据读写时间比为1：1。
[0025]优选的，所述第一图像数据的输入顺序和所述第二图像数据的输出顺序均为先行后列；
[0026]所述输入FIFO设置有第一寄存器，所述第一寄存器被配置用于记录所述DDR存储器读取对应所述输入FIFO中的所述第一图像数据的位置；
[0027]所述输出FIFO设置有第二寄存器，所述第二寄存器被配置用于记录对应所述输出FIFO读取所述DDR存储器中的所述第二图像数据的位置。
[0028]优选的，所述拍摄模块包括CIS芯片和光源，所述FPGA模块还具有：
[0029]IIC通信接口，用于设置所述CIS芯片的参数；
[0030]IO接口，用于调节所述光源的亮度。
[0031]优选的，所述CIS芯片与所述LVDS接口之间设置有桥接芯片，所述桥接芯片被配置用于读取所述CIS芯片输出的并行信号，并转换成并行的数据信号输入到所述LVDS接口。
[0032]优选的，所述拍摄模块包括第一拍摄模块和第二拍摄模块，所述第一拍摄模块用于拍摄前方的所述第一图像数据，所述第二拍摄模块用于拍摄周测的所述第一图像数据。
[0033]本申请提出了一种可重构的多范围检测内窥镜系统，基于FPGA的可编程硬件特性，采用FPGA作为多通道图像数据采集与转发的主控制核心板，可以高速处理多个通道的图像传感器数据并且能够高速无阻塞转发，对于增添通道或者是更换数据接口具有很大的灵活性，不需要更换主控制板也不需要大规模改变硬件电路。并且，FPGA对于医学图像处理的实时性优势非常好，在牺牲一定面积的情况下，使得其处理速度远快于CPU，同时FPGA的并发可以在不同的逻辑功能之间，而并不是仅仅局限于执行相同的功能。综上，本申请的内窥镜系统具有方便重构的优点，并且对于医学图像的处理速度非常快。
附图说明
[0034]包括附图以提供对实施例的进一步理解并且附图被并入本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图图示了实施例并且与描述一起用于解释本申请的原理。将容易认识到其它实施例和实施例的很多预期优点，因为通过引用以下详细描述，它们变得被更好地理解。附图的元件不一定是相互按照比例的。同样的附图标记指代对应的类似部件。
[0035]图1是根据本申请一个具体实施例的可重构的多范围检测内窥镜系统架构图；
[0036]图2是根据本申请一个具体实施例的内窥镜头模组成品的侧面及正面结构示意图；
[0037]图3是根据本申请一个具体实施例的图像数据拼接示意图；
[0038]图4是根据本申请一个具体实施例的数据交换模块的架构图；
[0039]图5是根据本申请一个具体实施例的图像数据存储顺序图。
具体实施方式
[0040]下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本申请，并不被配置为限定本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请更好的理解。
[0041]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可重构的多范围检测内窥镜系统，其特征在于，包括：多个拍摄模块，用于拍摄多个角度的第一图像数据；FPGA模块，所述FPGA模块具有：多个LVDS接口，分别用于接收多个所述第一图像数据；数据交换模块，用于对多个所述第一图像数据进行拼接处理；输出接口，用于输出拼接处理后的第二图像数据；其中，所述数据交换模块包括：前端FIFO模块，用于写入所述LVDS接口传来的所述第一图像数据进行缓存；DDR存储器，用于控制DDR实现所述图像数据的写入、处理和读出；后端FIFO模块，用于写入从所述DDR存储器读出的所述第二图像数据进行缓存。2.根据权利要求1所述的可重构的多范围检测内窥镜系统，其特征在于，所述数据交换模块还包括数据选通模块，其中：所述前端FIFO模块包括分别设置在多个所述LVDS接口所在通道的多个输入FIFO，所述数据选通模块被配置用于选通所述DDR存储器与多个所述输入FIFO中的一个所述输入FIFO；所述输出接口包括HDMI接口和USB接口，所述后端FIFO模块包括分别设置在两个所述输出接口所在通道的两个输出FIFO，所述数据选通模块被配置用于选通所述DDR存储器与两个所述输出FIFO中的一个所述输出FIFO；其中，多个所述拍摄模块和两个所述输出接口均被设置为异步工作。3.根据权利要求2所述的可重构的多范围检测内窥镜系统，其特征在于，所述数据选通模块选通所述输入FIFO的每个通道上均设置有计数器，所述计数器被配置用于对所述DDR存储器读取所述输入FIFO中数据的个数进行计数，当计数到读完一张图像的所有数据后，所述输入FIFO和对应的所述计数器停止工作并处于复位状态。4.根据权利要求3所述的可重构的多范围检测内窥镜系统，其特征在于，所述数据选通模块被配置用于向两个所述输出FIFO分别赋予判断位，当所述输出FIFO从所述DDR存储器写入的数据为一张图像的最后一个数据时，所述输...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭东辉，马钦鸿，涂宇航，刘必靖，
申请(专利权)人：厦门颐安智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：