一种基于双FPGA技术的高分辨率内镜摄像系统的制作方法

allin2025-05-21  51


本发明涉及医疗器械,具体为一种基于双fpga技术的高分辨率内镜摄像系统。


背景技术:

1、在内窥镜检查中,清晰、准确的图像对于疾病的诊断和治疗至关重要。然而,现有的内镜摄像系统存在分辨率低和图像清晰度不够好的问题,使得医生的手术视角效果不够好,无法满足日益增长的医疗需求。

2、现有技术中,专利号为cn202222533468.x的实用新型专利提出了一种超高清内窥镜摄像系统,包括:fpga模块、sensor模块、hdmi模块以及dp模块;sensor模块用于通过光电转换将光信号转换为图像数据;fpga模块用于对图像数据进行预处理,获得4k分辨率的图像;hdmi模块用于将4k分辨率的图像转成hdmi2.0标准视频传输格式;dp模块用于将4k分辨率的图像转成dp1.2标准视频传输格式。

3、上述专利提供的超高清内窥镜摄像系统能够提高超高清内窥镜摄像系统输出的多种格式图像的分辨率以及清晰度,提高了图像的细节还原性与色彩还原性,有利于提高医护人员检查、诊断与治疗的准确性以及工作效率。但是上述专利提供的超高清内窥镜摄像系统只能获得4k分辨率的图像,图像清晰度仍有待进一步提高。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于双fpga技术的高分辨率内镜摄像系统,旨在改善现有的超高清内窥镜摄像系统只能获得4k分辨率的图像,图像清晰度仍有待进一步提高的问题。

2、本发明是这样实现的:一种基于双fpga技术的高分辨率内镜摄像系统,包括摄像主机、显示模块、控制模块、led冷光源和内窥镜,所述显示模块、控制模块、led冷光源和内窥镜均与摄像主机电性相连,所述内窥镜和led冷光源通过导光束相连;所述摄像主机具有中央处理板,所述中央处理板上设置有fpga图像处理模块和fpga其它处理模块,所述fpga图像处理模块用于进行内窥镜拍摄视频的处理,并将处理后的视频数据信息输送至显示模块进行显示,所述fpga其它处理模块用于连接控制模块和led冷光源,处理控制模块和led冷光源产生的数据信息。

3、进一步的,所述显示模块为医用显示屏,所述医用显示屏通过hdmi线缆与摄像主机电性相连,所述控制模块为触摸显示屏和控制面板。

4、进一步的,所述中央处理板上还设置有视频输出模块和iic控制器,所述fpga图像处理模块通过视频输出模块连接有视频接口;所述fpga其它处理模块与iic控制器电性相连。

5、进一步的,所述摄像主机具有图像处理主板,所述图像处理主板上设置有ac/dc转换模块、电源控制模块和按键控制模块,所述iic控制器通过按键控制模块与控制模块电性相连;所述ac/dc转换模块和fpga图像处理模块通过电源控制模块电性相连,所述ac/dc转换模块将交流电转换成直流电,通过电源控制模块提供给中央处理板。

6、进一步的,所述图像处理主板上还设置有usb控制芯片,所述usb控制芯片与fpga图像处理模块电性相连,所述usb控制芯片电连接有usb接口。

7、进一步的,所述led冷光源包括光源驱动模块、发光器件、光适配器和出光口,所述发光器件和光源驱动模块电性相连,所述光源驱动模块和控制模块电性相连,所述出光口通过导光束与内窥镜相连。

8、进一步的,所述led冷光源还包括光源散热器和光源风扇,所述光源散热器与发光器件相连,所述光源风扇与光源驱动模块电性相连,所述光源风扇朝向光源散热器。

9、进一步的,所述fpga图像处理模块包括前端图像处理芯片和后端高级处理芯片,所述内窥镜与前端图像处理芯片电性相连,所述前端图像处理芯片包括去噪处理模块、平滑处理模块和变换处理模块,所述前端图像处理芯片将其处理过的图像信号传递给后端高级处理芯片,所述后端高级处理芯片包括图像分割模块、特征提取模块和特征识别模块,分别用于对图像信号进行图像分割处理、图像特征提取处理和图像特征识别处理。

10、进一步的,所述前端图像处理芯片电性连接有第一内部数据快速存储模块和第一外部数据交互模块,所述第一内部数据快速存储模块包括flash模块、ddr4模块和emmc模块,所述第一外部数据交互模块包括sd card模块、sata模块和通信模块。

11、进一步的,所述后端高级处理芯片电性连接有usb模块、显示通讯模块、近地无线通讯模块、第二内部数据快速存储模块和第二外部数据交互模块,所述第二内部数据快速存储模块包括flash模块、ddr4模块和emmc模块,所述第二外部数据交互模块包括sd card模块、sata模块和通信模块;所述显示通讯模块包括hdmi模块和dp模块,所述近地无线通讯模块包括wifi模块和蓝牙模块。

12、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

13、1、本发明通过双fpga模块的协作和分工处理,可使得本发明能够获得8k超高分辨率的图像,图像清晰度高,用户体验好。

14、2、本发明通过iic控制器进行时序配置,可有效提高fpga其它处理模块的数据处理效率。

15、3、本发明的led冷光源具有光源驱动控制模块、光源散热器以及光源风扇,光源散热器可以把发光器件产生的热量传导出来,并通过光源风扇实现空气对流,把热量带走散热,光源驱动控制模块可以根据光源的电流和功率大小,调节光源散热器后端的风扇转速,从而保证发光器件得到合理有效的散热冷却。



技术特征:

1.一种基于双fpga技术的高分辨率内镜摄像系统,其特征在于,包括摄像主机、显示模块、控制模块、led冷光源和内窥镜,所述显示模块、控制模块、led冷光源和内窥镜均与摄像主机电性相连,所述内窥镜和led冷光源通过导光束相连;所述摄像主机具有中央处理板,所述中央处理板上设置有fpga图像处理模块和fpga其它处理模块,所述fpga图像处理模块用于进行内窥镜拍摄视频的处理,并将处理后的视频数据信息输送至显示模块进行显示,所述fpga其它处理模块用于连接控制模块和led冷光源,处理控制模块和led冷光源产生的数据信息。

2.根据权利要求1所述的一种基于双fpga技术的高分辨率内镜摄像系统,其特征在于,所述显示模块为医用显示屏,所述医用显示屏通过hdmi线缆与摄像主机电性相连,所述控制模块为触摸显示屏和控制面板。

3.根据权利要求1所述的一种基于双fpga技术的高分辨率内镜摄像系统,其特征在于,所述中央处理板上还设置有视频输出模块和iic控制器,所述fpga图像处理模块通过视频输出模块连接有视频接口;所述fpga其它处理模块与iic控制器电性相连。

4.根据权利要求3所述的一种基于双fpga技术的高分辨率内镜摄像系统,其特征在于,所述摄像主机具有图像处理主板,所述图像处理主板上设置有ac/dc转换模块、电源控制模块和按键控制模块,所述iic控制器通过按键控制模块与控制模块电性相连;所述ac/dc转换模块和fpga图像处理模块通过电源控制模块电性相连,所述ac/dc转换模块将交流电转换成直流电,通过电源控制模块提供给中央处理板。

5.根据权利要求4所述的一种基于双fpga技术的高分辨率内镜摄像系统,其特征在于,所述图像处理主板上还设置有usb控制芯片,所述usb控制芯片与fpga图像处理模块电性相连,所述usb控制芯片电连接有usb接口。

6.根据权利要求1所述的一种基于双fpga技术的高分辨率内镜摄像系统,其特征在于,所述led冷光源包括光源驱动模块、发光器件、光适配器和出光口,所述发光器件和光源驱动模块电性相连,所述光源驱动模块和控制模块电性相连,所述出光口通过导光束与内窥镜相连。

7.根据权利要求6所述的一种基于双fpga技术的高分辨率内镜摄像系统,其特征在于,所述led冷光源还包括光源散热器和光源风扇,所述光源散热器与发光器件相连,所述光源风扇与光源驱动模块电性相连,所述光源风扇朝向光源散热器。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种基于双fpga技术的高分辨率内镜摄像系统,其特征在于,所述fpga图像处理模块包括前端图像处理芯片和后端高级处理芯片,所述内窥镜与前端图像处理芯片电性相连,所述前端图像处理芯片包括去噪处理模块、平滑处理模块和变换处理模块,所述前端图像处理芯片将其处理过的图像信号传递给后端高级处理芯片,所述后端高级处理芯片包括图像分割模块、特征提取模块和特征识别模块,分别用于对图像信号进行图像分割处理、图像特征提取处理和图像特征识别处理。

9.根据权利要求8所述的一种基于双fpga技术的高分辨率内镜摄像系统,其特征在于,所述前端图像处理芯片电性连接有第一内部数据快速存储模块和第一外部数据交互模块,所述第一内部数据快速存储模块包括flash模块、ddr4模块和emmc模块,所述第一外部数据交互模块包括sd card模块、sata模块和通信模块。

10.根据权利要求8所述的一种基于双fpga技术的高分辨率内镜摄像系统,其特征在于,所述后端高级处理芯片电性连接有usb模块、显示通讯模块、近地无线通讯模块、第二内部数据快速存储模块和第二外部数据交互模块,所述第二内部数据快速存储模块包括flash模块、ddr4模块和emmc模块,所述第二外部数据交互模块包括sd card模块、sata模块和通信模块;所述显示通讯模块包括hdmi模块和dp模块,所述近地无线通讯模块包括wifi模块和蓝牙模块。


技术总结
本发明公开了一种基于双FPGA技术的高分辨率内镜摄像系统,包括摄像主机、显示模块、控制模块、LED冷光源和内窥镜,所述显示模块、控制模块、LED冷光源和内窥镜均与摄像主机电性相连,所述内窥镜和LED冷光源通过导光束相连;所述摄像主机具有中央处理板,所述中央处理板上设置有FPGA图像处理模块和FPGA其它处理模块,所述FPGA图像处理模块用于进行内窥镜拍摄视频的处理,并将处理后的视频数据信息输送至显示模块进行显示,所述FPGA其它处理模块用于连接控制模块和LED冷光源,处理控制模块和LED冷光源产生的数据信息;本发明通过双FPGA模块的协作和分工处理,可使得本发明能够获得8K超高分辨率的图像,图像清晰度高,用户体验好。

技术研发人员:梁作俭
受保护的技术使用者:苏州洛菲医疗科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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