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医用内窥镜摄像系统作为数字影像类医疗设备的一种，使得用户能够获得更多的人体生理信息，但是存在体积庞大的缺点。随着电子信息技术和嵌入式技术的发展，增强医疗器械的功能，减小设备的尺寸，是现代医疗器械发展的趋势。
本文分析了用户对医用内窥镜摄像系统的功能要求，比较了内窥镜摄像系统的国内外技术现状，提出了一种采用ARM与FPGA相结合的医用内窥镜摄像系统的设计方案。该系统以FPGA芯片与ARM S3C2440芯片为核心，采用CCD摄像头采集内窥镜图像，利用FPGA强大的并行处理能力及丰富的硬件资源实现图像处理，运用ARM嵌入式系统实现人机交互。
本文介绍了一种基于ARM与FPGA的医用内窥镜摄像系统的总体设计方案，重点论述了FPGA实现摄像、图像冻结的原理与具体实现方法，包括ITU-R BT.656数字视频流的解码、帧起始检测、视频缓存及图像冻结、图像显示等功能模块。在图像处理方面，本文提出了一种基于滑动窗的色差插值算法。运用该方法实现YCbCr4:2:2格式到YCbCr4:4:4格式色彩重采样，可在一定程度上减小色差重采样过程引起的色差信号损失。此外，本文研究了ARM与FPGA之间通信的实现方法，实现了ARM与FPGA通信接口驱动程序的开发。将FPGA作为ARM的外围存储设备，通过系统总线连接到ARM，实现两者通信。
实验结果表明，该系统实现了图像冻结、图像回放、实时显示等功能，实现了冻结图像由FPGA传输到ARM。该系统占用的FPGA资源少，为后续图像处理开发提供了硬件平台，具有体积小，成本低，电路结构简单，设计灵活的特点。