CMOS图像通道在超声诊断仪中的应用

1 引言

 

随着医疗诊断仪器小型化、便携化的进程，高性能32位微处理器正在越来越多地应用于各类小型医疗影像设备中，但是如何利用这些微处理器传送和处理实时图像，却是一个丞待解决的问题。从ARM 7系列开始，ARM处理器就集成了CMOS(Complementary Metal Oxide SemiConductor)图像传感器接口，这为解决上述问题提供了可能。处理器可以通过CMOS图像传感器接口适应不同的CMOS图像传感器。通过CMOS接口，图像数据将被送入到系统的CMOS图像通道中。CMOS图像通道为CMOS图像传感器接口与系统AHB(Advanced High peRFormanceBus)总线之间的连接通路，由CSI (CMOS Sensor Interface)和PRP(Pre-Processor)组成。该通道专门用于高速图像传输，提供了多种图像格式输入和传输方式，并能在通道内进行颜色空间变换、窗体调整等多种操作，是诊断图像以及其他图像应用传输的理想通道。

 

本文讨论了一种基于32位微处理器ARM9E和嵌入式Linux的便携式超声诊断仪的解决方案。系统以CMOS图像通道为诊断网像的传输通道，将采集的超声图像信息送人系统总线，在嵌入式Ijnux操作系统平台上，实现了诊断图像的实时显示和静态图像的大容量非易失性存储，所实现的诊断系统不仅功能强大、扩展容易，而且还兼顾了小型化的需求。

 

2 系统构架

 

本文设计的便携式超声诊断仪系统结构如图l所示。用户通过输入设备向系统输入控制命令，完成超声图像的采集、显示、保存等相关处理。当执行扫描命令时，系统通过串口向以FPGA为核心的超声图像采集模块发送图像采集命令，控制超声探头扫描驱动电路和信号发射接收电路同步动作。接收的超声信号在超声图像采集模块中经放大、模数转换后送人FPGA，完成数字扫描变换(DCS)和插值运算后，得到二维的B超图像信息。将该图像信息进行格式转换后通过ARM芯片CMOS接13送人控制系统，经图像通道传输后，完成在LCD(Liquid Crystal Display)上的实时显示，同时可拔插的大容量SD(Secure Digital Memory Card)卡可对所需的图像进行保存。保存的图像信息可以进行离线处理，比如打印、电影回放、远程浏览等。