Infraredx加速FPGA开发首开先河的血管内成像系统
挑战
解决方案
结果
- 开发时间减少了几个月
- HDL代码效率改善
- 内部技能获得的FPGA实现
“MathWorks咨询服务帮助我们模型信号和图像处理管道仿真软件,模拟运行,以确认它是生产高品质图像,然后实现设计一个FPGA-all同时确保我们获得了技术工作下次。”万博1manbetx
约翰•贝克Infraredx
患者脂质核心斑块(LCP)更容易受到冠状动脉疾病(CAD)的头号杀手在美国等发达国家。帮助心脏病专家检测连结控制协定,Infraredx TVC成像系统™开发。TVC成像系统对连结控制协定是fda唯一批准的医疗器械检测。它结合了近红外光谱(NIRS)与血管内超声(治疗作用在一个冠状动脉导管提供船舶信息组成和结构。
Infraredx订婚MathWorks咨询服务加速发展和FPGA实现IVUS信号和图像处理算法的使用MATLAB TVC成像系统®,仿万博1manbetx真软件®,高密度脂蛋白编码器™。”第一个项目我们致力于MathWorks咨询服务,我们将开发时间减少一半为我们的核心IVUS算法产生高密度脂蛋白,“志华博士说,他主要成像Infraredx科学家。“更重要的是顾问教我们如何加快FPGA实现自己未来的项目通过使用仿真软件和HDL编码器。”万博1manbetx
挑战
Infraredx IVUS系统的第一个版本实现笔迹为英特尔HDL代码®(原阿尔特拉®)气旋FPGA。虽然代码操作,手动编程并不是一个可行的长期解决方案。Infraredx团队依靠承包商HDL实现增强和修复。这种安排减缓Infraredx科学家开发和使它不可能迅速评估新思想的算法。进一步,初步实现几乎所有消费乘数FPGA和其他资源,发展空间几乎没有改进的过滤器和其他特性,Infraredx计划。
“我们有能力开发图像处理和信号处理算法,但是我们缺乏高密度脂蛋白水平FPGA来实现它们,”戴夫·埃里克森说,校长在Infraredx电气工程师。“外部公司愿意帮助,但他们想要为我们做的工作从开始到结束。我们的目标是开发专业内部工作,这样我们就可以自己。”
解决方案
Infraredx与MathWorks咨询服务合作,加快发展和下一代IVUS系统的FPGA实现。MathWorks顾问提供培训让Infraredx工程师和科学家使用仿真软件和HDL编码器本身对该产品的未来版本。万博1manbetx
Infraredx科学家和工程师开发他们最初的算法在MATLAB。Infraredx科学家和MathWorks咨询服务的团队创建了一个基于这些算法的仿真软件模型,利用仿真软件模块实现FIR滤波器,IIR滤波器,和其他元素万博1manbetx的信号和图像处理管道。他们跑模拟和验证了仿真软件模型通过比较其输出与输出由MATLAB算法。万博1manbetx
使用定点设计师™,他们将浮点仿真软件模型转换为定点,并执行bit-true模拟来评估精度的调整对图像质量的影响。万博1manbetx
Infraredx管理团队展示了验证模型。在这个里程碑,管理致力于使用HDL编码的FPGA实现。
实现在气旋FPGA设计,硬件描述语言(VHDL)生成的团队®代码与高密度脂蛋白编码器从仿万博1manbetx真软件模型。然后优化模型,添加多个同步时钟使最有效地利用可用的FPGA资源。
一组验证FPGA实现通过比较它与MATLAB仿真结果输出。
独立工作,Infraredx科学家和工程师然后IVUS系统的完成了第三个版本,其中包括图像分辨率更高,增加了深度渗透,增强组织的特性。该集团目前使用仿真软件和高密度脂蛋白编码器TVC成像系统的万博1manbetx持续改进。
结果
开发时间减少了几个月。“我们的第一个版本IVUS处理管道开发花费了六个月,”他博士说。仿真软件和H万博1manbetxDL编码器,在三个月内完成了第二代和第三六周。”
HDL代码效率改善。生成的HDL使用相同数量的乘数为手写HDL在使用更少内存逻辑低9%和3%。”高密度脂蛋白编码器使我们添加大量的functionality-including两倍的过滤器和仍然符合我们的设计在同一FPGA,”约翰·贝克说Infraredx首席软件工程师。
内部技能获得的FPGA实现。“在MathWorks咨询服务的帮助下,我们的算法开发人员和图像处理专家现在知道如何实现他们的想法在一个FPGA,”埃里克森说。“这是一个巨大的优势来模拟仿真软件的设计变化,产生高密度脂蛋白,并实时测试它在FPGA在30分钟。”万博1manbetx
