Endoscopie diagnostique et clinique

Endoscopes vidéo 4K

Cet exemple de conception concerne l'architecture d'un endoscope vidéo 4K avec des solutions AMD. Ce système prend en charge un double flux vidéo 4K. Le double capteur d'image 4K sur la tête de caméra effectue la capture d'image ; et le traitement du signal d'image est effectué dans un SoC adaptatif AMD.

Les flux vidéo sont ensuite transmis à un ou plusieurs SoC adaptatifs comme Versal AI Edge ou Zynq™ UltraScale+™ pour effectuer le prétraitement des images. Ces flux sont ensuite affichés en temps quasi réel à l'aide d'une interface DisplayPort ou Quad SDI vers des moniteurs 4K haute définition que le chirurgien peut visualiser. Le CCU corrige l'image, la couleur et le bruit, en prenant notamment en charge la balance des blancs, la luminosité automatique, le contrôle du gain, la commande IRIS, etc. Certaines des fonctions de prétraitement typiques sont présentées ici. Il existe différentes façons de répartir les fonctions de prétraitement en fonction des exigences.

Avantages

L'utilisation des composants AMD Versal AI Edge ou Zynq UltraScale+ offre plusieurs avantages :

• Un faible temps de latence et une bande passante élevée permettent d'améliorer les performances du système avec une accélération du hardware pour l'analyse vidéo, comme la correction de la distorsion de l'objectif, la rotation à faible temps de latence, la traduction du point de vue, l'identification d'objet, la comparaison, le comptage, la reconnaissance, le positionnement et la prise de mesure
• L'intégration d'un processeur système avec une seule puce et du traitement d'image réduit les coûts de nomenclature et la consommation énergétique
• Le partitionnement hardware/software optimal réduit le temps de latence et les goulots d'étranglement en combinant le traitement des images/vidéos, l'analyse et le contrôle de la caméra sur un seul appareil
• Prise en charge de plusieurs normes de connectivité : Quad SDI, HDMI, DisplayPort, SATA, USB, Ethernet, etc.

Fonctions de gestion des images avec les SOM Kria

Dans le cadre du post-traitement, diverses fonctions de gestion d'image sont exécutées sur la vidéo brute à l'aide de SOM (System-On-Module) AMD Kria™ ou de SoC adaptatifs comme le MPSOC ZU+ avec moteurs de codec vidéo intégrés. Le SOM Kria permet de réduire le temps de développement et de production.

SoC adaptatifs pour le traitement de la vidéo-endoscopie

Les solutions AMD offrent des avantages clés en matière de plateforme pour être des éléments majeurs de systèmes de traitement de vidéo-endoscopie :

• Encodeur vidéo 4K60 pour le transfert vidéo en réseau
• Productivité de conception accélérée grâce à un flux d'outils de développement étroitement intégrés utilisant les outils OpenCV, Vivado™ High-Level Synthesis et IP Integrator.
• Réduction du temps d'intégration grâce à des IP et software spécialisés dans l'écosystème, ainsi qu'à des systèmes d'exploitation

En général, un SoC adaptatif peut offrir des performances, une bande passante et des capacités en temps réel beaucoup plus élevées qu'un ASSP pour les fonctions de prétraitement d'image. Les GPU sont largement utilisés pour le traitement des images en back-end, mais les SoC AMD peuvent offrir une consommation nettement inférieure à celle des GPU équivalents. De plus, AMD met l'accent sur la fiabilité, la sûreté, la sécurité et la prise en charge à long terme nécessaires pour les équipements cliniques.