一种内窥镜图像获取系统技术方案

本发明专利技术涉及医学图像技术领域，公开了一种内窥镜图像获取系统，包括：图像采集模块、芯片模块，芯片模块包括：FPGA单元用于通过配置端口接收图像采集模块采集的原始视频数据；视频处理单元用于将原始视频数据处理后视频数据通过内部传输总线将其发送给ARM单元；ARM单元用于通过配套驱动框架将处理后的视频数据发送给VCU编解码单元；VCU编解码单元用于将处理后的视频数据编码为目标视频格式存储于视频存储单元。本发明专利技术提供的系统，采用ARM+FPGA架构芯片通过摄像头在FPGA单元采集视频信号后，通过内部传输总线将原始的视频数据传输至ARM单元，实现视频的低延时以及高效传输，提升传输数据的稳定性以及可靠性。输数据的稳定性以及可靠性。输数据的稳定性以及可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种内窥镜图像获取系统


[0001]本专利技术涉及医学图像处理领域，具体涉及种一种内窥镜图像获取系统。

技术介绍

[0002]在内窥镜诊疗过程中，需要将患者诊断视频进行实时录制编码保留，完整再现真实手术过程，能够更加安全、精准以及高效解决患者病例，现有在录制过程中需要使用特定的软件和硬件设备，需要记录的视频格式和分辨率，并选择合适的视频录制设备，安装并配置录制软件，在软件中设置录制参数，如视频分辨率、帧率、视频编码格式等；然后连接视频录制设备到电脑，并启动录制软件。在软件中选择录制设备，设置录制参数，并开始录制，录制完成后，保存录制文件并进行后期处理。
[0003]现有的内窥镜的图像获取过程存在录像延时高和链路长的问题，原因有：现有的内镜产品的录像数据需要通过传输链路传输到录制设备，传输链路的稳定性和带宽都会影响录像延时如果传输链路不稳定或带宽不足，则会导致视频录制延时高，甚至出现视频丢帧的现象，导致稳定性差。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种内窥镜图像获取系统，以解决现有技术中内窥镜获取视频延时低、链路长、效率低以及稳定差的问题。
[0005]本专利技术提供了一种内窥镜图像获取系统，系统包括：所述系统至少包括图像采集模块、芯片模块，所述芯片模块包括：FPGA单元、ARM单元、视频处理单元、VCU编解码单元以及视频存储单元；
[0006]所述FPGA单元用于通过配置端口接收所述图像采集模块采集到的原始视频数据；
[0007]所述视频处理单元用于将所述FPGA单元接收到的所述原始视频数据进行处理，得到处理后的视频数据，并通过内部传输总线将其发送给所述ARM单元；
[0008]所述ARM单元用于通过配套驱动框架将接收到的所述处理后的视频数据发送给所述VCU编解码单元；
[0009]所述VCU编解码单元用于将所述处理后的视频数据编码为目标视频格式，并存储于所述视频存储单元。
[0010]本实施例提供的系统，采用ARM+FPGA架构芯片在通过摄像头在FPGA单元采集视频信号之后，可以通过内部传输总线将原始的视频数据传输至ARM单元，延时低，同时也解决外部总线在录制时的物理干扰文件的问题，提升传输数据的稳定性以及可靠性。
[0011]在一种可选的实施方式中，所述视频处理单元包括：
[0012]输入缓冲子单元，用于以预设颜色空间存储所述原始视频数据；
[0013]数据转换子单元，用于基于颜色空间转换算法将所述原始视频数据从所述预设颜色空间转换为目标颜色空间，得到对应的处理后的视频数据；
[0014]输出缓冲子单元，用于存储所述处理后的视频数据并传输至所述ARM单元；
[0015]参数配置子单元，用于配置所述数据转换子单元进行颜色空间转换的参数，所述参数至少包括所述预设颜色空间以及所述目标颜色空间。
[0016]在一种可选的实施方式中，所述A所述ARM单元包括：
[0017]初始化子单元，用于初始化V4L2驱动来生成视频流节点，并配置所述视频流节点参数，所述视频流节点用于接收所述处理后的视频数据；
[0018]第一视频流水线创建子单元，用于使用GStreamer工具创建第一视频流水线，并配置第一视频流水线的元素；
[0019]第一视频数据发送子单元，用于启动配置好的第一视频流水线并将视频流节点中处理后的视频数据发送到VCU编解码单元进行编码。
[0020]在一种可选的实施方式中，所述视频流节点参数，包括：分辨率、帧率和格式；
[0021]所述配置第一视频流水线中的元素，包括：V4L2捕获的视频源、VCU编解码单元、视频格式转换器。
[0022]在一种可选的实施方式中，所述VCU编解码单元，包括：
[0023]配置子单元，用于配置VCU编解码单元的参数；
[0024]第二视频流水线创建子单元，用于使用GStreamer工具创建第二视频流水线，并配置第二视频流水线的元素；
[0025]第二视频数据发送子单元，用于启动配置好的第二视频流水线，并将VCU编解码单元编码后的视频数据保存到视频存储单元的视频文件中。
[0026]在一种可选的实施方式中，所述配置VCU编解码单元的参数，包括：编码器类型、编码质量、码率；
[0027]所述配置第二视频流水线中的元素，包括：VCU编解码单元、视频格式转换器、文件输出器。
[0028]在一种可选的实施方式中，所述芯片模块内部通过AXI总线传输视频数据，并利用AXI裁决器对多个数据传输请求进行排序和调度。
[0029]在一种可选的实施方式中，原始视频数据的格式为ycbcr420，目标视频格式为mp4。
[0030]在一种可选的实施方式中，配置端口包括：media和video软件端口，以及tpg调试端口。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]图1是根据本专利技术实施例的内窥镜图像录制系统的功能模块示意图；
[0033]图2是根据本专利技术实施例中在7ev芯片底层硬件框图；
[0034]图3是根据本专利技术实施例的内窥镜图像录制系统的一具体示例的功能模块示意图。
具体实施方式
[0035]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0036]在本实施例中提供了一种内窥镜图像获取系统，如图1所示，所述系统包括：图像采集模块、芯片模块，所述芯片模块包括：FPGA单元、ARM单元、视频处理单元、VCU编解码单元以及视频存储单元；其中：FPGA单元用于通过配置端口接收所述图像采集模块采集到的原始视频数据；视频处理单元用于将FPGA单元接收到的所述原始视频数据进行处理，得到处理后的视频数据，并通过内部传输总线将其发送给ARM单元；ARM单元用于通过配套驱动框架将接收到的处理后的视频数据发送给所述VCU编解码单元；VCU编解码单元用于将所述处理后的视频数据编码为目标视频格式，并存储于视频存储单元。
[0037]本专利技术实施例使用具有成本低功耗较小优势的xilinx的zynqmp系列7ev芯片，芯片底层硬件框图如图2所示，以上芯片类型仅作为示例说明，并不以此为限。配置端口包括：media和video软件端口，以及tpg调试端口，其中Video软件端口是获取视频数据端口，media软件端口为应用程序接口(API)，功能是控制连接多媒体外部设备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内窥镜图像获取系统，其特征在于，所述系统至少包括图像采集模块、芯片模块，所述芯片模块包括：FPGA单元、ARM单元、视频处理单元、VCU编解码单元以及视频存储单元；所述FPGA单元用于通过配置端口接收所述图像采集模块采集到的原始视频数据；所述视频处理单元用于将所述FPGA单元接收到的所述原始视频数据进行处理，得到处理后的视频数据，并通过内部传输总线将其发送给所述ARM单元；所述ARM单元用于通过配套驱动框架将接收到的所述处理后的视频数据发送给所述VCU编解码单元；所述VCU编解码单元用于将所述处理后的视频数据编码为目标视频格式，并存储于所述视频存储单元。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述视频处理单元包括：输入缓冲子单元，用于以预设颜色空间存储所述原始视频数据；数据转换子单元，用于基于颜色空间转换算法将所述原始视频数据从所述预设颜色空间转换为目标颜色空间，得到对应的处理后的视频数据；输出缓冲子单元，用于存储所述处理后的视频数据并传输至所述ARM单元；参数配置子单元，用于配置所述数据转换子单元进行颜色空间转换的参数，所述参数至少包括所述预设颜色空间以及所述目标颜色空间。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述ARM单元包括：初始化子单元，用于初始化V4L2驱动来生成视频流节点，并配置所述视频流节点参数，所述视频流节点用于接收所述处理后的视频数据；第一视频流水线创建子单元，用于使用GStreamer工具创建第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏秀权，覃祥书，叶江霞，
申请(专利权)人：深圳市科曼医疗设备有限公司，
类型：发明
国别省市：