超高速10G采集卡

超高速10G采集卡是一款高端14位数据采集平台,旨在满足最具挑战性的测量环境。

特性:

单通道和双通道操作

单通道10GSPS或双通道5GSPS

7 GByte/s持续数据传输速率开放式FPGA支持实时DSP

脉冲检测固件选项波形平均固件选项

特征

  • 单通道和双通道工作模式
  • 双通道5GSPS,单通道10 GSPS采样率
  • 14位垂直分辨率
  • DC耦合3 GHz模拟带宽
  • 数字用户控制降噪滤波器
  • 可编程DC偏移
  • 内部和外部时钟参考
  • 内部和外部时钟
  • 时钟参考输出
  • 内外触发
  • 多单元同步
  • 实时操作的时间戳
  • 4 GBytes数据存储器
  • 高达7 GBytes/s的持续数据流
  • 数据界面
  • PCIe / PXIe / USB3.0 / MTCA.4 / 10 GbE

应用

  • 雷达
  • 激光雷达
  • 无线通信
  • L波段直接采样
  • 高速射频数据记录
  • 飞行时间
  • 科学仪器
  • 粒子物理学
  • 半导体测试
  • 自动测试设备
  • 测试
  • 量子技术 

 

优势

  • 用于优化系统分区的主机PC数据接口选项。
  • 先进的模拟前端和高采样率可满足检测器和测量要求。
  • 高级系统分区的实时定制处理。这优化了拥有成本。
  • 面向定制应用的开放式FPGA
  • 实时信号处理

 

提供多种不同配置,以适应各种测量挑战。

DC耦合前端针对脉冲数据应用和中频无线电应用进行了优化。数字FIR滤波器是用户可编程的,可以降低噪声并提高信号质量。

提供多种固件选项,提供全面的通用和特定应用功能,以缩短上市时间(TTM)并减轻主机负担。定制FPGA固件通过开放式架构实现最大的灵活性和性能。

不同的主机PC数据接口/外形选项允许ADQ7DC集成到各种系统架构中。外形因素设置与主机PC的通信接口以及ADQ7DC的机械属性。

附带软件开发套件,有助于用户应用的实施。支持Windows和多个Linux发行版。

 

<think> 嗯,用户想了解超声视频采集卡的采图原理。这个问题涉及医学影像和硬件接口的专业知识,需要拆解几个关键环节。 首先得明确超声设备的工作流程:探头发出超声波,接收回波后生成原始射频信号。这部分信号需要经过波束合成才能形成图像,但用户问的是采集卡的工作,重点应该在后续环节。 考虑到视频采集卡的核心作用,需要解释它如何获取超声设备的图像输出。现在的超声设备通常有HDMI/SDI/DVI等视频输出接口,采集卡就是通过物理接口捕获这些视频流。这里要强调采集卡本身不处理超声原始数据,而是对已生成的视频画面进行数字化采集。 特别要注意的是实时性的要求。超声检查需要动态显示,采集卡必须支持至少30fps的帧率才能保证流畅性。市面上专业采集卡能达到60fps甚至更高,这点对临床诊断很关键。 在技术实现上,采集卡内部包含几个核心模块:接口芯片负责物理连接,ADC转换器将模拟信号转为数字(如果是数字接口就无需这步),帧缓存用于暂存图像数据,最后通过PCIe或USB接口传输到计算机。这里可以画个简单的架构图辅助说明。 用户可能是医疗设备技术人员或影像科医生,所以补充说明时提到DICOM格式转换和PACS系统对接会比较实用。另外点明普通采集卡和专业卡的区别也很重要——医疗级产品需要满足IEC 60601等安全规范。 最后想到可以延伸几个相关问题:比如如何解决实时采集的丢帧问题,或者超声影像的伪彩映射原理。这些都能帮助用户深入理解整个成像链条。 </think> 超声视频采集卡的采图原理主要涉及对超声设备输出的视频信号进行**数字化采集、处理和传输**,其核心流程如下: ### 一、信号输入与接口 1. **视频源接入** 超声设备(如B超机)通过**视频输出接口**(如HDMI、SDI、DVI、VGA或复合视频)将实时影像传输至采集卡。 *示例:HDMI接口可传输1080p@60fps的高清视频[^1]。* 2. **信号类型适配** - **模拟信号**(如VGA):采集卡通过ADC(模数转换器)芯片(如AD9983A)将模拟波形转为数字信号。 - **数字信号**(如HDMI):采集卡直接解码数字视频流(如解析TMDS编码)。 --- ### 二、核心处理流程 ```mermaid graph LR A[视频输入] --> B[信号解码/ADC转换] B --> C[帧缓存] C --> D[色彩空间转换] D --> E[图像增强] E --> F[数据传输至计算机] ``` 1. **帧缓存与同步** 采集卡通过**帧缓存器**(如DDR3内存)暂存视频帧,确保图像连续不丢帧。同步信号(如HDMI的VSYNC/HSYNC)控制帧时序精准对齐。 2. **色彩空间转换** 将YUV/YCrCb格式(超声设备常用)转换为计算机可处理的RGB格式,例如: $$ \text{R} = \text{Y} + 1.402 \times (\text{Cr}-128) $$ $$ \text{G} = \text{Y} - 0.344 \times (\text{Cb}-128) - 0.714 \times (\text{Cr}-128) $$ 3. **实时图像处理** - **降噪滤波**:应用高斯滤波或中值滤波消除信号干扰 - **动态范围调整**:增强低对比度区域的细节可见性 - **边缘锐化**:提升组织结构边界清晰度 --- ### 三、数据传输与软件对接 1. **高速传输接口** - PCIe 3.0:带宽达8GB/s,满足4K超声影像传输 - USB 3.2:支持即插即用,传输速率5Gbps 2. **驱动与API** 采集卡通过**DirectShow**(Windows)或**Video4Linux**(Linux)提供开发接口,允许软件(如LabVIEW、OpenCV)直接调用视频流: ```python import cv2 cap = cv2.VideoCapture(0) # 调用采集卡设备号 ret, frame = cap.read() # 获取超声视频帧 ``` --- ### 四、特殊需求处理 1. **DICOM合规性** 专业医疗级采集卡支持添加DICOM标签(如患者ID、检查时间),并转换为DICOM格式存储[^2]。 2. **低延迟优化** 通过FPGA实现硬件级预处理,将传输延迟压缩至<50ms,确保实时诊断需求。 --- ### 关键参数对比 | 参数 | 消费级采集卡 | 医疗级超声采集卡 | |---------------|-------------------|-------------------| | 分辨率 | 1080p | 4K/60fps | | 色彩深度 | 8-bit | 10-12 bit | | 动态范围(dB) | 50-60 | >90 | | DICOM支持 | ❌ | ✔️ | | 信号延迟 | >100ms | <30ms |
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