ケーススタディZynq UltraScale+ MPSoCによる超高解像度医療画像の開発。


医療用画像は、患者の病気を診断するための貴重なツールである。しかし、統合が容易でリアルタイムかつ高解像度の画像取得を可能にする信頼性の高い医療用画像ソリューションを見つけるのは困難な場合があります。
iWaveは、適応性の高いZynq UltraScale+ MPSoC評価キット上で病理学に特化した医療用画像プラットフォームを開発し、画像診断に不可欠な統合性、柔軟性、信頼性を高め、リアルタイムかつ高解像度の画像取得を実現しました。

システム設計とアーキテクチャ

システム設計者は、高精度画像センサーと高速デジタル処理機能を組み合わせた画像取得システムを必要としていた。2台のMIPIカメラを搭載した画像取得システムは、被検体のリアルタイム画像(最大8K UHD)を取得し、ホストPCで処理するように設計されている。機械学習とディープラーニング技術を組み合わせた高度な画像解析は、正確な診断のためにホストPCで採用されている。

画像取得プロセスの最初のステップは、センサーから高速の生画像をキャプチャすることです。ザイリンクスのZynq UltraScale+ MPSoCプラットフォームはシステムの心臓部であり、MIPIカメラからの高解像度画像を10Gbpsのリンク速度で取り込む役割を担っている。NVMe SSDは、データの保存と検索のためのローカル・フレーム・バッファとして機能します。これらのSSDは、入力と出力のデータレートの違いに対応します。最後に、キャプチャされたデータは、FTPプロトコルを介して10Gイーサネットリンク経由でホストPCに配信されます。

ボード上の組み込みマイクロコントローラーは、カメラからの生データの取り込みから、さらなる分析のためのホストPCへの送信まで、すべての機能を処理する。

iWaveは、カスタム・ハードウェアの設計と開発、RTL開発、およびPetalinux開発の完全なオーナーシップを持ち、設計サイクルを短縮しました。iWaveはまた、サードパーティIPをプラットフォームに統合する責任を負い、顧客に完全なデータ収集ソリューションを提供しました。ハードウェア、ソフトウェア、FPGAを中心とした包括的なエコシステムが提供され、お客様は最終製品の開発に迅速に着手することができました。

Zynq UltraScale+ MPSoCシステム・オン・モジュールを使用する利点:

ZU7/5/4 SOM

ZU7/5/4 SOM

  • 柔軟なプログラマブル・ロジック・セルを備えたマルチコアARMプロセッサ
  • イーサネット、SATA、USB、HDMI、SDIなど複数の接続規格に対応
  • 画像/ビデオ処理、分析、カメラ制御のための最適なハードウェア/ソフトウェア・パーティショニングにより、ボトルネックとレイテンシーを削減します。
  • シングルチップのシステムプロセッサと画像処理の統合により、BOMコストと消費電力を削減
  • H.264/H.265ビデオ・コーデック・ユニットによるエンド・ツー・エンドのレイテンシーの最適化

「医療機器の寿命は比較的長いはずなので、アイウェーブが提供する強力なサプライチェーン・サポートと最低10年以上の製品寿命があれば、製品設計者は製品の絶対寿命を心配することなく、設計に専念することができます」。

Zynq® Ultrascale+™ MPSoC開発プラットフォームの詳細については、こちらをご覧ください。

ご不明な点がございましたら、mktg@iwavesystems.com までご連絡ください

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