通过速度最快的相机和采集卡实现医学成像的实时全息渲染

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临床全息多普勒成像装置 - Holovibes
在临床眼科中使用Coaxlink技术,可以克服全息激光多普勒成像装置实时观察眼底血管的局限性。

采用CoaXPress图像传输标准的超高速数码相机问世后,实现了数字图像采集与高频激光多普勒测量的兼容。它为视网膜血管血流的无创成像提供了非凡的性能和图像质量。
 
在这个实施示例中,一台高速、先进的高分辨率相机捕捉到了眼底血管的细节及其动态变化,并可显示出心跳的节奏。
形态和时间细节对于实时重建原位血管及其可能病变的精确全息图像非常重要。
 
光学传感器的尺寸不断得到改善,速度不断得到提高,现在使用AMETEK旗下Vision Research公司的Phantom S710相机可以每秒20,000帧以上的帧率捕捉512x512像素(12位)的图像。此外,随着图形处理器(GPU)的出现,信号处理能力随之大大提高。
在这种情况下,在相机和处理器之间高速实时传输数字数据就成为一大关键因素。
 
要实现这种数字数据传输能力,可以利用这两个参数:最高连接速度和并行连接数量,
同时保证数据完整性和时序稳定性。于是,我们选择了CoaXPress工业视觉标准。这是因为该标准能够在不丢失任何信息的情况下以极高的速度实时传输图像。
 
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R记录的干涉图 - Holovibes 
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通过数字计算构建的全息多普勒图像 - Holovibes
正是考虑到这一点,Langevin Institute与巴黎Quinze-Vingt医院合作,选择将EURESYS的Coaxlink Octo卡与Phantom S710相机结合使用。该卡提供8个CoaXPress CXP-6连接器,可用来设计新型临床全息多普勒成像装置,成像装置的图像采集和渲染软件由HolovibesDigital Holography Foundation开发。

Euresys分销商STEMMER IMAGING提供全面的系统设计服务,协助客户选择符合特定用户要求的最佳机器视觉组件。然后在整个项目过程中提供技术支持和咨询,确保系统无缝实施和发挥最佳性能。

EURESYS Coaxlink Octo采集卡与CoaXPress标准兼容。与EURESYS Coaxlink系列的所有型号一样,当同一台计算机上安装了两张或更多的采集卡时,可以同步运行。无论传输的图像多大,它们都能保证Phantom S710相机发挥最大传输能力。
它在同一台电脑中成对使用,以达到Phantom S710相机通过它的16路CoaXPress CXP-6通信端口提供的帧率。这两张EURESYS Coaxlink Octo卡管理同步的采集数据,实时重建单个全局图像,通过直接访问内存(直接内存访问 - DMA),无延迟地向计算机内存提供数据。 在这个过程中,Holovibes应用程序可以实时处理采集的激光干涉图,以极小的延迟构建并显示高质量的全息激光多普勒图像。
Coaxlink技术造就了这一前所未有的性能,标志着超快全息多普勒激光在眼科成像领域迈出了重要一步。与磁共振成像(MRI)、计算机断层扫描(CT)和超声波成像等其他医学成像技术一样,基于高速数字计算的图像渲染技术在取得这些改进后,诊断领域势必会带来重大进展。

 
 
参考资料

Coaxlink Octo

 

PCIe 3.0 八路 CoaXPress 图像采集卡

特性一览
  • 8路CoaXPress CXP-6 连接:5,000 MB/s 相机带宽
  • 将最多 8 个 CoaXPress 相机连接到一张卡上
  • PCIe 3.0 (Gen 3) x8 总线:6,700 MB/s 总线带宽
  • 特征丰富的 10 条数字 I/O 线
  • 丰富的相机控制功能
  • Memento 事件日志工具
  • 兼容CustomLogic:您自己的FPGA逻辑

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