Processamento de imagens em hospitais
Câmaras de alta velocidade revolucionam a análise da marcha
Setor:Ciências da vidaCliente:Simi Reality Motion Systems GmbH
A Simi Reality Motion Systems GmbH desenvolve, produz e distribui produtos para análise de movimento e comportamento. A empresa foi fundada em 1992 e, desde então, tem se concentrado na aquisição de dados e na análise de movimentos na medicina, no esporte, na indústria e no entretenimento.
A situação
O planejamento preciso de operações, o fornecimento de auxílios e medidas fisioterápicas para distúrbios complexos da marcha ou dores dependentes de carga são possíveis graças ao uso da análise da marcha. As medições 3D da marcha, baseadas em infravermelho, levam até 120 minutos e consomem muito tempo devido aos muitos marcadores que precisam ser aplicados, especialmente em crianças ou pacientes com doença de Parkinson.
O desafio
Um sistema baseado em imagens deve reduzir o procedimento e o número de marcadores. As câmeras devem ser robustas e fáceis de manusear e ter uma resolução de pelo menos 1920 x 1080 pixels. Como o comprimento planejado da pista deve ser de pelo menos 15 m, a distância entre o PC de avaliação e as câmeras deve ser de pelo menos 7,5 metros se o PC de avaliação for colocado no meio.
A solução
Além da reconstrução 3D artificial, o método baseado em imagem usa oito câmeras de alta velocidade para mostrar o padrão de marcha do paciente em tempo real. Além do uso de marcadores individuais, que são muito menos do que nos sistemas baseados em infravermelho, o método baseado em imagens também possibilita a realização de uma análise de marcha sem marcadores usando o rastreamento de silhuetas. Isso elimina a necessidade de aplicar marcadores e torna o procedimento de análise da marcha mais rápido e menos complicado em geral. Enquanto o olho humano é limitado a cerca de 20 imagens por segundo, as câmeras de alta velocidade capturam muitas vezes mais. Portanto, especialistas ortopédicos experientes podem identificar as causas e os efeitos de um distúrbio da marcha, mesmo que o exame clínico não forneça informações suficientes. Embora o volume de dados coletados pelas câmeras de alta definição seja enorme, as opções de armazenamento mais baratas e mais rápidas possibilitam salvar esses dados e usá-los na prática clínica diária.
Como isso funciona?
Com uma solução baseada em rede, há buffer suficiente para o comprimento do cabo, mas a largura de banda líquida disponível de cerca de 120 MB/s é rapidamente excedida com oito câmeras HD Gigabit Ethernet: 8 x 1920 x 1080 x 30 (imagens por segundo) x 8 (dados de imagem de bits) = aproximadamente 500 MB/s.
Uma solução é oferecida pelasCâmeras GigE duplas BVS CA-GX2que agrupam duas linhas Gigabit Ethernet por meio da agregação de links e, portanto, podem fornecer aproximadamente 340 MB/s como largura de banda líquida. Além disso, as câmeras oferecem uma memória de imagem de 256 MB, que compensa a falta de largura de banda com as configurações corretas.
Suas vantagens
Quais são os recursos mais importantes do seu aplicativo?
- FGPA (Field Programmable Gate Array)
- Memória de imagem de 256 MB
- Agregação de links
- Recurso inteligente: freio de largura de banda
Os produtos
Uma olhada no portfólio da Balluff revelou o BVS CA-GX2-0024ZC como a solução. O BVS CA-GX2-0024ZC utiliza o sensor Pregius IMX174 da Sony. Com uma resolução de 1936 x 1216 pixels, ele suporta Full HD, tem uma taxa de atualização máxima de 105 Hz e é um sensor de obturador global.