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Détecteur numérique pour mammographie

FPGA, LOGICIEL EMBARQUÉ ET CONCEPTION MATÉRIELLE POUR UNE PLATEFORME NUMÉRIQUE DE RADIOGRAPHIE DE POINTE

Innovez avec nous
Développeurs de l’apparemment impossible

Le défi

Développer le détecteur numérique pour mammographie de la prochaine génération

Client: ANALOGIC – NASDAQ : ALOG
Location: MONTRÉAL, QC, CANADA

Un chef de file mondial de la technologie des capteurs numériques à conversion directe, Analogic, qui conçoit et fabrique des capteurs numériques à conversion directe à écran plat dont se servent les principaux équipementiers médicaux dans les appareils de mammographie, avait besoin d’une expertise technologique pointue en vue d’incorporer des algorithmes de traitement d’images performants à sa technologie de détection brevetée.

Concevoir une nouvelle architecture de système pour faciliter l’intégration
Utiliser des algorithmes d’imagerie performants
Intégrer des capteurs à traitement numérique à grande vitesse
« Nous avons pour objectif de préserver notre avance sur le marché haut de gamme des détecteurs pour mammographie. Pour ce faire, nous avons besoin de communications à haut débit entre les détecteurs, et c’est un domaine dans lequel nous savions que l’équipe d’Orthogone pouvait nous aider... Ses membres ont apporté leur expertise, en particulier pour tout ce qui concerne la conception numérique, la configuration de la mémoire et la programmation des FPGA. »
– François Boucher, directeur de l’ingénierie à Analogic Canada

La solution

Partenariat avec Orthogone pour l’expertise technologique

L’équipe d’Orthogone, composée de concepteurs de FPGA, de concepteurs de logiciels embarqués et de concepteurs de matériel chevronnés, était bien outillée pour offrir les compétences et l’évolutivité dont l’équipe d’Analogic avait besoin pour atteindre ses objectifs de conception de produits.


Conception et architecture du système

L’équipe a dû intégrer des capteurs extrêmement sensibles possédant des capacités de traitement numérique à grande vitesse dans un boîtier de forme compacte et hautement intégré, sans sacrifier l’évolutivité requise pour s’adapter aux différentes tailles de capteurs.

L’architecture a été conçue pour tirer parti des performances de la matrice FPGA et de la flexibilité que procurent de multiples processeurs Arm, dont certains peuvent être utilisés avec des systèmes d’exploitation devant être homologués pour les applications critiques qu’exige le secteur des soins de santé.


TRAITEMENT D’IMAGES

Après que le capteur a saisi les données brutes en haute vitesse, l’adaptateur multimédia numérique (DMA) vidéo personnalisé réorganise l’image complète en mémoire externe. Lorsque tous les pixels de l’image sont correctement réorganisés, la FPGA peut en améliorer la qualité.

CONCEPTION MATÉRIELLE

La conception du matériel devait minimiser le bruit, intégrer des circuits numériques à haute vitesse et à très faible bruit, et tenir compte des contraintes d’espace ainsi que des considérations de sécurité. Pour une vitesse et une consommation d’énergie optimales, la mémoire DDR4 est utilisée pour stocker les tampons d’images locaux et prendre en charge l’acquisition à une fréquence d’images rapide.

CONCEPTION LOGICIELLE

Le logiciel du détecteur d’Analogic fonctionnant dans la plateforme matérielle Zynq UltraScale+ se divise entre différentes applications. Ces applications gèrent les tâches d’arrière-plan non critiques sur Linux, tandis que la FPGA prend en charge en temps réel le chemin des données d’image.

TECHNOLOGIE

  • Artix-7 de Xilinx
  • MPSoC Zynq UltraScale+ de Xilinx
  • Matrice FPGA UltraScale+ de Kintex
  • Adaptateur USB 3.0 vers SATA
  • Processeur bicœur Arm® Cortex®-A53 de 64 bits
  • Processeur bicœur Arm Cortex-R5

Arm et Cortex sont des marques déposées d’Arm Limited (ou de ses filiales) aux États-Unis et/ou ailleurs.

Le résultat

Solution de détection avancée à la pointe de l’industrie avec un cycle de vie du produit prolongé

Une technologie FPGA bien conçue pour le traitement d'images à grande vitesse et qui, grâce aux solutions d’imagerie médicale, contribue à sauver des vies.

Travaillant en partenariat avec Analogic, Orthogone a livré dans le délai imparti une solution polyvalente et facile à utiliser faisant appel à une conception et à une mise en œuvre technologique innovantes.

La flexibilité, la polyvalence et les capacités techniques que l’équipe a intégrées dans le nouveau détecteur avancé permettent à Analogic de répondre facilement aux exigences de divers fabricants et de dépasser la détection mammographique pour pénétrer le marché du traitement des images médicales.


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Découvrez le rôle crucial des composants Xilinx au cœur de la technologie de détection de l’imagerie médicale numérique haute performance d’Analogic, développée en partenariat avec Orthogone.

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