详情

原文传递一种超声导波成像检测仪及其方法

专利名称：	一种超声导波成像检测仪及其方法
摘要：	本发明公开了一种超声导波成像检测仪及其方法，导波信号采集系统内的现场可编程逻辑阵列控制导波信号执行电路产生导波检测信号，信号由现场可编程逻辑阵列采集处理后，通过PCIE总线传送给成像系统。成像系统通过PCIE总线接收传来的导波检测数据后，经嵌入式多核处理器进行成像处理，再通过LVDS显示信号线送到显示面板进行显示；本发明的嵌入式多核处理器降低了整机的功耗，采用PCIE总线简化了两大系统之间高速信号通讯的电路连接关系，嵌入式多核应用处理器内集成的图形处理器(GPU)在保持低功耗的同时实现了完好的检测实时成像效果。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	江苏中特创业设备检测有限公司
发明人：	强天鹏;林海立;张国强;龚成刚
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-05T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-18T00:00:00+0800
申请号：	CN201910163948.1
公开号：	CN109900803A
代理机构：	南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙)
代理人：	陈国强
分类号：	G01N29/06(2006.01);G;G01;G01N;G01N29
申请人地址：	210000 江苏省南京市江宁区铺岗街396号
主权项：	1.一种超声导波成像检测仪，其特征在于，包括导波信号采集系统和成像系统，所述导波信号采集系统包括现场可编程逻辑阵列和导波信号执行电路，所述现场可编程逻辑阵列包括导波信号采集模块、导波信号处理模块和导波信号控制模块；所述导波信号执行电路包括高压直流电源、信号发射电路、发收转换电路、信号放大电路和超声导波探头，所述高压直流电源、信号发射电路、发收转换电路和信号放大电路依次连接，所述发收转换电路连接超声导波探头；所述成像系统包括嵌入式多核处理器、存储器、外部接口和显示面板，所述嵌入式多核处理器包括多核CPU和集成GPU；所述现场可编程逻辑阵列连接嵌入式多核处理器，所述嵌入式多核处理器分别连接存储器、外部接口和显示面板；所述现场可编程逻辑阵列分别连接控制导波信号执行电路内的高压直流电源、信号发射电路和信号放大电路；现场可编程逻辑阵列读取嵌入式多核处理器写入的运行参数，导波信号控制模块接收运行参数，按参数值控制导波信号执行电路的信号发射电路产生信号，信号发射至发收转换电路，发收转换电路将发射信号发送至超声导波探头，超声导波探头采集信息，超声导波探头将采集的信息传递至发收转换电路，发收转换电路将回波信号发送至信号放大电路；信号放大电路将信号送至导波信号采集模块后，信号再经导波信号处理模块进行信号流处理和打包，信号发送到嵌入式多核处理器，多核CPU将数据拷贝到存储器中；集成GPU对存储器中的超声导波信号数据进行图像化处理，随后图像化的数据送往显示面板进行检测数据的图像化实时显示。 2.根据权利要求1所述的超声导波成像检测仪，其特征在于：所述多核CPU为四核的CPU，用于运行linux操作系统，以支持PCIE总线架构的数据通讯管理和内存访问功能，所述集成GPU为单核的GPU，用于图像化处理。 3.根据权利要求1所述的超声导波成像检测仪，其特征在于：所述现场可编程逻辑阵列内嵌PCIE高速总线接口，所述PCIE高速总线接口通过PCIE总线连接嵌入式多核处理器。 4.根据权利要求1所述的超声导波成像检测仪，其特征在于：所述存储器包括随机存储器DDR3和基于NAND Flash技术的EMMC存储器，所述随机存储器DDR3用于软件运行时的内存，所述EMMC存储器用于软件和数据的安装和保存。 5.根据权利要求1所述的超声导波成像检测仪，其特征在于：所述外部接口包括USB接口和以太网接口。 6.根据权利要求1所述的超声导波成像检测仪，其特征在于：所述嵌入式多核处理器通过LVDS显示信号线连接显示面板。 7.一种基于权利要求1-6任一所述的超声导波成像检测仪的超声导波成像检测方法，其特征在于，包括以下步骤： A、开机接通电源后，成像系统和导波信号采集系统，分别独立初始化，嵌入式多核处理器从EMMC存储器加载运行linux系统，现场可编程逻辑阵列通过并行SPI闪存进行功能配置； B、成像系统和导波信号采集系统之间通过PCIE总线进行信号链接，现场可编程逻辑阵列通过PCIE总线向嵌入式多核处理器发送链接请求，嵌入式多核处理器枚举PCIE外设，将现场可编程逻辑阵列映射到PCIE总线的BAR空间； C、成像系统的嵌入式多核处理器将运行参数写入PCIE总线的BAR空间，现场可编程逻辑阵列通过PCIE总线接口读取BAR空间的运行参数，开始运行检测功能； D、现场可编程逻辑阵列内部的导波信号控制模块接收PCIE总线接口传来的BAR空间的运行参数，按参数值控制导波信号执行电路产生超声导波检测信号； E、现场可编程逻辑阵列内部的导波信号采集模块将导波信号执行电路产生的超声导波检测信号进行数字化采集后，由现场可编程逻辑阵列内部的导波信号处理模块进行信号流处理和打包，送往PCIE总线接口； F、现场可编程逻辑阵列内部的PCIE总线接口将超声导波信号打包数据发送到嵌入式多核处理器的PCIE总线BAR空间； G、嵌入式多核处理器内的多核CPU轮询PCIE总线BAR空间中的数据，将数据拷贝到随机存储器DDR3中； H、嵌入式多核处理器使用内部集成的GPU对随机存储器DDR3中的超声导波信号数据进行图像化处理； I、嵌入式多核处理器内部的GPU将图像化的数据通过LVDS显示信号线送往显示面板进行检测数据的图像化实时显示。 8.根据权利要求7所述的超声导波成像检测方法，其特征在于，用户操作检测仪关机时，嵌入式多核处理器内的多核CPU将检测仪当前运行配置参数和相应的检测结果保存到EMMC存储器中，供下次开机运行时初始化使用。 9.根据权利要求7所述的超声导波成像检测方法，其特征在于，用户操作检测仪运行数据导出功能，嵌入式多核处理器内的多核CPU将随机存储器DDR3内的检测数据通过USB接口或者以太网接口发送出去。
所属类别：	发明专利