Spracovanie obrazu v nemocniciach
Vysokorýchlostné kamery prinášajú revolúciu v analýze chôdze
Priemysel:Životné vedyKlient:Simi Reality Motion Systems GmbH
Simi Reality Motion Systems GmbH vyvíja, vyrába a distribuuje produkty na analýzu pohybu a správania. Spoločnosť bola založená v roku 1992 a odvtedy sa zameriava na získavanie údajov a analýzu pohybov v medicíne, športe, priemysle a zábave.
Situácia
Presné plánovanie operácií, poskytovanie pomôcok a fyzioterapeutických opatrení pri komplexných poruchách chôdze alebo bolestiach závislých od záťaže umožňuje analýza chôdze. 3D merania chôdze na základe infračerveného žiarenia trvajú až 120 minút a sú časovo veľmi náročné kvôli množstvu značiek, ktoré je potrebné aplikovať - najmä v prípade detí alebo pacientov s Parkinsonovou chorobou.
Výzva
Systém založený na snímkach by mal skrátiť postup a znížiť počet markerov. Kamery by mali byť odolné a zároveň ľahko ovládateľné a mali by mať rozlíšenie aspoň 1920 x 1080 pixelov. Keďže plánovaná dĺžka dráhy by mala byť aspoň 15 m, vzdialenosť medzi hodnotiacim PC a kamerami by mala byť aspoň 7,5 m, ak je hodnotiaci PC umiestnený v strede.
Riešenie
Okrem umelej 3D rekonštrukcie metóda založená na snímkach využíva osem vysokorýchlostných kamier na zobrazenie vzoru chôdze pacienta v reálnom čase. Okrem použitia jednotlivých markerov, ktorých je oveľa menej ako v systémoch založených na infračervenom žiarení, umožňuje metóda založená na obraze vykonať aj analýzu chôdze bez markerov pomocou sledovania siluety. Tým sa eliminuje potreba použiť markery a postup analýzy chôdze je celkovo rýchlejší a menej komplikovaný. Zatiaľ čo ľudské oko je obmedzené na približne 20 snímok za sekundu, vysokorýchlostné kamery zachytia mnohonásobne viac. Skúsení ortopedickí špecialisti tak môžu identifikovať príčiny a následky poruchy chôdze aj v prípade, že klinické vyšetrenie neposkytuje dostatočné informácie. Hoci množstvo údajov zozbieraných HD kamerami je obrovské, v súčasnosti lacnejšie a rýchlejšie možnosti ukladania umožňujú tieto údaje ukladať a využívať v každodennej klinickej praxi.
Ako to funguje?
Pri sieťovom riešení je dostatočná vyrovnávacia pamäť pre dĺžku kábla, ale dostupná šírka pásma siete približne 120 MB/s sa pri ôsmich HD kamerách s gigabitovým Ethernetom rýchlo prekročí: 8 x 1920 x 1080 x 30 (snímky za sekundu) x 8 (bitové obrazové údaje) = približne 500 MB/s.
Jedno z riešení ponúkaduálne kamery GigE BVS CA-GX2ktoré spájajú dve gigabitové ethernetové linky prostredníctvom agregácie liniek, a preto môžu poskytnúť približne 340 MB/s ako čistú šírku pásma. Okrem toho kamery ponúkajú obrazovú pamäť 256 MB, ktorá pri správnom nastavení kompenzuje nedostatočnú šírku pásma.
Vaše výhody
Aké sú najdôležitejšie vlastnosti vašej aplikácie?
- FGPA (Field Programmable Gate Array)
- 256 MB obrazovej pamäte
- Agregácia prepojení
- Inteligentná funkcia: brzda šírky pásma
Produkty
Pohľad na portfólio spoločnosti Balluff odhalil ako riešenie model BVS CA-GX2-0024ZC. Model BVS CA-GX2-0024ZC využíva snímač Pregius IMX174 od spoločnosti Sony. S rozlíšením 1936 x 1216 pixelov podporuje rozlíšenie Full HD, má maximálnu obnovovaciu frekvenciu 105 Hz a je to snímač s globálnou uzávierkou.