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如何使用FPGA实现数字X线图像的实时缩放模块
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2021-03-18
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本文介绍了一个自行设计的数字化x射线影像实时处理系统中实现图像实时缩放的子系统。重点分析了缩放涉及的插值算法，设计并实现了基于FPGA的三次插值的模块，系统最终实现了对高显示分辨率和帧率下的x线图像的实时缩放。
数字化x线影像技术在临床中的应用日益广泛。与传统的x线影像技术相比，数字化技术可以提供丰富的图像后处理功能。图像的缩放是图像处理的一个基本功能，在数字化x线影像技术中也有着广泛的应用。例如一幅x线图像中的某个局部包含着医生最为关注的病理信息，就需要对该局部图像进行放大显示。无论是图像的放大或缩小，由于目标图像与原图像像素之间不再存在一对一的映射关系，所以需要采用插值的方法生成目标图像。
现有的数字x线图像处理系统一般采用计算机软件的形式来实现图像的缩放操作。受计算机处理能力的限制，这些操作往往是离线的处理，无法达到实时的要求。近年来，现场可编程门阵列（fieldprogrammable gate array，FPGA）在实时图像处理中的应用越来越广泛。一些FPGA器件不仅提供了丰富的逻辑资源，还提供了硬件乘法器和大量的片上存储器，为实现高性能的高效率数字信号处理功能提供了方便。
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