用户故事

Doheny Eye Institute开发了下一代视网膜假体

挑战

发展下一代,高分辨率的视网膜假体

解决方案

使用Mathworks工具来开发,模拟和自动生成用于实时图像处理算法的代码

结果

  • 开发时间从几个月减少到几周
  • DSP部署简化了
  • 患者测试得到了改善

"With Computer Vision Toolbox and TI’s C6000 DSP, we rapidly prototype our image and video processing algorithms on the DM642 board. Because we use Simulink, we can modify our algorithms by simply adding or removing blocks and avoid updating the C code directly on the DSP. This can save me days or weeks of time."

Neha Parikh,Doheny眼科研究所
视网膜假体原型的说明,其中包括一个外部摄像头,以获取图像和电子设备以处理图像并将信号传输到视网膜表面上的植入电子芯片。

视网膜炎色素的第一个症状之一是夜视丧失。随着条件恶化,周围视觉逐渐丢失,直到只有一个光点,或者根本没有。南加州大学Doheny眼科研究所(USC)的研究人员正在为人们提供这种遗传眼睛状况的人们希望恢复的视线。

Doheny Eye Institute及其工业合作伙伴Second Medical Products,Inc。使用Mathworks工具正在开发第二代视网膜假体,以刺激神经细胞。s manbetx 845该系统包括一个外部摄像头和实时软件,用于获取,处理和将图像转换为刺激信号,这些信号通过植入的电子芯片传递到视网膜神经细胞。

第一代研究植入物在患者中产生了光感和基本模式识别。第二代植入物将将图像的分辨率从16个像素增加到60,随后的几代人具有更高的分辨率,使患者能够识别面部并阅读。万博 尤文图斯

Doheny Eye Institute副教授James Weiland博士说:“改善决议将是巨大的一步。”“为了充分利用这项技术,我们需要实时图像处理算法。数学工具使我们能够快速评估,实施,优化和测试这些嵌入式硬件上的这些算法。”

挑战

尽管研究人员在心理物理学方面取得了进步,但他们对身体刺激与感知之间关系的理解远非完整。Weiland说:“我们无法确定最佳图像处理算法,直到下一代植入物的接受者告诉我们什么最有效。”“因此,我们需要设计灵活的系统,并迅速开发和测试算法,同时确保安全标准。”

图像处理单元还必须在便携式软件包中提供实时响应。“我们的系统将需要使用DSP来启用低功率和便携式图像处理。由于我们的某些算法在计算上是密集的,因此我们需要一个开发环境来轻松瞄准DSP并优化系统。”

解决方案

Doheny Eye Institute的研究人员使用了MATLAB®,S万博1manbetximulink®和计算机视觉工具箱发展图像处理视网膜植入物的算法。该团队还使用了Simulink编码器万博1manbetx和嵌入式编码器®自动生成并将代码部署到德州仪器上(DM64X)DSP。

USC研究生Neha Parikh及其同事首先使用MATLAB和图像处理工具箱™快速测试新想法并在静态图像上开发概念验证算法。

然后,该团队使用Simulink和计算万博1manbetx机视觉工具箱将其算法结合到完整的系统中,这些系统将视频流从植入接收者戴的眼镜固定到眼镜。

Parikh模拟了Simulink中的算法,检查输入和输出流以万博1manbetx及中间结果,以简化调试和优化。然后,她使用Simulink万博1manbetx编码器来生成其模型的实时C实现。嵌入式编码器使Parikh将代码部署到TI DSP。嵌入式编码器用于验证和调试Ti Code Composer Studio™嵌入式软件开发环境中的DSP软件。

在Secion Sight Medical Prs manbetx 845oducts,Inc。,工程师使用MATLAB来促进心理物理测试。工程师创建了一个使用MATLAB的GUI,临床研究人员可以用来指定刺激参数。在刺激期间,植入的患者提供有关产生的感知的反馈,使研究人员可以优化刺激参数。

Doheny Eye Institute研究人员在图像处理方面的进步将被纳入下一代视网膜假肢,该假体将由Second Sight Medical Products,Inc。建造。s manbetx 845

结果

  • 开发时间从几个月减少到几周。“在使用MATLAB进行概念验证之后,开发实时嵌入式系统仅花了几个星期。没有Mathworks工具,我将需要几个月的时间才能在C中实施代码。” Parikh说。“使用Mathworks工具,我可以更新算法,并在几个小时内将其在DSP上运行。”

  • DSP部署简化了。“在我的研究中,我几乎每天都会更改算法。万博1manbetxSimulink为我提供了与DSP更容易,更高效的界面。” Parikh说。“我的结果比直接在DSP上进行编码要快得多。”

  • 患者测试得到了改善。“ MATLAB的灵活性使我们不仅可以提高实验的复杂性,而且还可以使用更复杂的参数,” Secon Sight Medical Products,Inc. Inc. Arup Roy说:“ MATLAB比JAVA™更易于编码。s manbetx 845或C,并提供用于处理结果的分析功能。”