Zdravotnická video matrice

Firmware FPGA se skládal z komponent, které poskytovaly několik užitečných video funkcí.

Pro našeho významného zákazníka v segmentu zdravotnictví jsme navrhli FPGA pro videosystém, který převádí více zdrojů videa na více obrazovek.

Klíčovým přínosem byla implementace rozhraní PCIe, které umožňovalo zpracování a ukládání videostreamů do počítače s operačním systémem Linux a z něj.

Zdravotnická video matrice

Náš úkol a výzva

Vývoj video modulu v reálném čase pro chirurgii

Každé moderní nemocniční chirurgické oddělení je vždy vybaveno mnoha důležitými nástroji.

V současné době se dává přednost operacím prováděným formou laparoskopie z důvodu menšího zatížení pacienta. K zobrazení vnitřku těla pacienta jsou proto zapotřebí speciální kamery. K zobrazení celé situace v tělní dutině se používá více videoproudů, zejména při složitých lékařských operacích.

Chirurg potřebuje snadný a rychlý způsob konfigurace videostreamů, aby mohl sledovat každý detail, který může ovlivnit další úspěch lékařské operace.

Řešení

Video matrice a převodník formátů v FPGA

Stávající systém představoval složitou přepínací matici vstupů a výstupů, která dokázala směrovat libovolný vstup HDMI a SDI na libovolný výstup HDMI nebo SDI.

Náš tým vylepšil systém implementací rozhraní PCIe s vysokou propustností a nízkou latencí do počítače, které umožňuje zpracovávat vstupní datové toky v počítači a zpracované datové toky přenášet zpět do systému. 

Tým vytvořil jádra PCIe i ovladače pro Linux s nízkou latencí. Součástí dodávky byla také funkce Picture-in-Picture implementovaná v FPGA, která umožňovala vkládání streamů do jiných streamů běžících na pozadí.

Tým také implementoval různé podpůrné funkce pro zpracování videa, například HDMI DDC (Display Data Channel), který umožňuje streamovacímu systému zjistit, které formáty jsou podporovány monitory HDMI. Stejná funkce byla přenesena i na porty pro streamování SDI, tj. kódování a dekódování pomocných kanálů.

Hodnota pro zákazníka

Kompaktní videokonvertor jako součást celého zdravotnického systému 

Ve zdravotnictví je nezbytné, aby elektronická zařízení byla kompaktní, snadno použitelná a vysoce spolehlivá. Náš návrh zabudovaný do čipu FPGA lze snadno integrovat do multifunkčního lékařského přístroje, protože všechny komponenty byly navrženy jako opakovaně použitelná jádra IP.

Možnost záznamu a podrobného snímkování představuje cenný nástroj pro kontrolu po operaci a slouží jako podklad pro rozhodnutí o dalším postupu léčby.

Jak probíhal vývoj

Jazyk pro popis hardwaru je naší první volbou pro digitální zpracování 

Náš tým FPGA vyvinul komponenty, kde každá z nich má svou specifickou funkci zapouzdřenou do opakovaně použitelného jádra IP. Každá komponenta FPGA byla napsána v System Verilogu - výkonném jazyku pro popis hardwaru (HDL).

Klient

Jeden z předních světových výrobců lékařských přístrojů.

Období realizace: 2019-2020

V letech 2019-2020 jsme vytvořili návrh HDL, velmi úzce spolupracovali s naším zákazníkem a pomáhali s integrací našeho návrhu FPGA do kompletního přístroje.

Odkazy

Žádné fotky

Další řešení

Od založení společnosti Consilia v roce 2004 jsme dokončili a podpořili desítky projektů.

Použité služby

Nebyly nalezeny žádné položky.
Nebyly nalezeny žádné položky.

Oblasti použití

Medicínské technologie

Náš návrh hardwaru a softwaru pro lékařské nástroje podporuje lékaře v tom, aby byla jejich práce o něco snazší a pro klienta bezpečnější.

30

VÝVOJÁŘI

připraven vám pomoci.

Společnost Consilia zaměstnává 30 vývojářů, kteří se zabývají vývojem softwaru, testováním softwaru, návrhem hardwaru, RF designem, FPGA designem, DSP designem a PCB designem.

Nacházíte se zde:
Vlastní řešení