光學(xué)工程與光電子學(xué)術(shù)論壇報(bào)告便攜式電子內(nèi)鏡成像系統(tǒng)的硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)總體方案設(shè)計(jì)2硬件模塊設(shè)計(jì)3總結(jié)41課題背景報(bào)告提綱《便攜式電子內(nèi)鏡成像系統(tǒng)的硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)》一、課題背景

目前所用內(nèi)鏡診治系統(tǒng)（主機(jī)）體積較大，通常需要臺(tái)車(chē)放置、必須在特定的場(chǎng)地和環(huán)境下才可使用，無(wú)法滿(mǎn)足野戰(zhàn)、救災(zāi)等條件下的需求，阻礙著野戰(zhàn)內(nèi)外科多種疾病的急救和及時(shí)診治。本項(xiàng)目擬研制一款結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)的便攜式電子內(nèi)鏡系統(tǒng)。電子內(nèi)鏡《便攜式電子內(nèi)鏡硬件設(shè)計(jì)》3D內(nèi)窺鏡內(nèi)窺鏡膠囊二、總體方案設(shè)計(jì)Xilinx在2011推出的ARM+FPGA雙核架構(gòu)片上系統(tǒng)。ARM采用Cortex-A9處理器。ARM與FPGA通過(guò)AXI總線(xiàn)連接。AXI_LITEAXI4AXI_STREAMARM與FPGA共享內(nèi)存處理器ZYNQ7000SOC1.實(shí)物圖《便攜式電子內(nèi)鏡成像系統(tǒng)的硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)》視頻采集

視頻采集模塊對(duì)TVP5150芯片進(jìn)行配置，TVP5150輸出標(biāo)準(zhǔn)的ITU_RBT.656數(shù)據(jù)，對(duì)有效數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并進(jìn)行數(shù)據(jù)位的合并，輸出24位的CrCbY數(shù)據(jù)和行場(chǎng)同步信號(hào)給下一個(gè)模塊。三、硬件模塊設(shè)計(jì)

輸出數(shù)據(jù)：PAL制式：偶行、偶行…奇行、奇行…幀頻：25幀/s分辨率：720*576

數(shù)據(jù)格式：4:2:2的Y、Cr、Cb(Cb、Y、Cr、Y、Cb、Y…)

一個(gè)像素：YCbCr

《便攜式電子內(nèi)鏡成像系統(tǒng)的硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)》TVP5150總數(shù)據(jù)量：625行(576行有效)，1728字節(jié)(1440字節(jié)有效，720個(gè)Y，360個(gè)Cb，360個(gè)Cr)1-23行無(wú)效行24-311行288行偶數(shù)行312-336行無(wú)效行337-624行288行奇數(shù)行625行無(wú)效行《便攜式電子內(nèi)鏡成像系統(tǒng)的硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)》數(shù)據(jù)位合并CrYCbYCrY時(shí)鐘pclkCrCbYCrCbY采集的數(shù)據(jù)輸出的數(shù)據(jù)每隔兩個(gè)時(shí)鐘周期輸出一個(gè)數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)的時(shí)鐘頻率是pclk的二分頻顏色空間轉(zhuǎn)換模塊《便攜式電子內(nèi)鏡成像系統(tǒng)的硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)》gammacorrection《便攜式電子內(nèi)鏡成像系統(tǒng)的硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)》CRT顯示器亮度響應(yīng)曲線(xiàn)gammacorrectioncolorcorrection《便攜式電子內(nèi)鏡成像系統(tǒng)的硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)》《便攜式電子內(nèi)鏡成像系統(tǒng)的硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)》奇偶行交叉存儲(chǔ)偶數(shù)行0奇數(shù)行0偶數(shù)行1奇數(shù)行1偶數(shù)行2奇數(shù)行2偶數(shù)行3奇數(shù)行3…………address1*(vdma_base+s2mm_addr1)=(unsignedint)address1;*(vdma_base+s2mm_addr2)=(unsignedint)(address1+720*4);*(vdma_base+s2mm_STRIDE)=(unsignedint)(720*4*2);顯示模塊《便攜式電子內(nèi)鏡硬件設(shè)計(jì)》視頻分辨率：720*576顯示分辨率：640*480*(display_base_addr+(i*4))=mode.xVDMASDRAMdisplay液晶