CN115547461A - 带数据环回功能的图像处理系统及图像处理方法 - Google Patents

Abstract

本公开描述了一种带数据环回功能的图像处理系统及图像处理方法，包括上位机以及与上位机通进行通信的下位机，下位机包括：数据采集模块、数据环回功能控制模块和数据处理模块；数据采集模块、数据环回功能控制模块、数据处理模块和上位机依次连接形成的数据处理通路；以及上位机、数据环回功能控制模块、数据处理模块和上位机依次连接形成的功能验证通路，其用于根据上位机下传的图像原数据验证数据处理模块的运行情况，其中，数据环回功能控制模块用于控制数据处理通路和功能验证通路的切换，图像原数据包括图像初始数据。由此，能够方便验证数据处理模块的运行情况。

Description

带数据环回功能的图像处理系统及图像处理方法

技术领域

本公开大体涉及图像处理技术领域，具体涉及一种带数据环回功能的图像处理系统及图像处理方法。

背景技术

血管内超声(IVUS)系统通过超声探头采集患者血管内待检区域的超声图像，从而辅助医生对待检区域是否存在病变以及存在何种病变进行诊断和治疗。具体而言，血管内超声系统具有可以发射超声声束的超声探头，通过使用超声探头例如在人体血管内发射超声声束以获取用于显示人体血管的组织结构和几何形态的超声图像。

血管内超声系统在涉及图像处理的算法时，内部研发可能需要对图像处理的算法进行多次变更，或者说当涉及图像算法的变更时，需要验证变更后的算法，对比变更前与变更后的变化，以判定算法的优化效果。

现有的技术方案在IVUS图像算法验证过程中，常用的验证方法是，通过采集原始超声回波数字信号和采集对其经过算法处理后的数字信号进行对比验证。但因原始数据无法导入(实时/临时采集的数据无法导出保存)，此验证无法对算法变更前后的结果进行对比。

发明内容

本公开是有鉴于上述现有技术的状况而提出的，其目的在于提供一种能够方便验证系统运行情况的带数据环回功能的图像处理系统。

为此，本公开第一方面提供一种带数据环回功能的图像处理系统，包括上位机以及与上位机进行通信的下位机，所述下位机包括：数据采集模块、数据环回功能控制模块和数据处理模块；所述数据采集模块、所述数据环回功能控制模块、所述数据处理模块和所述上位机依次连接形成的数据处理通路，其用于将所述数据采集模块采集的所述图像初始数据经所述数据处理模块处理后上传至所述上位机；以及所述上位机、所述数据环回功能控制模块、所述数据处理模块和所述上位机依次连接形成的功能验证通路，其用于根据所述上位机下传的图像原数据验证所述数据处理模块的运行情况，其中，所述数据环回功能控制模块用于控制所述数据处理通路和所述功能验证通路的切换。

在本公开第一方面中，通过数据环回功能控制模块的切换功能，能够将图像处理的过程切换至数据处理通路或功能验证通路，通过功能验证通路，能够将图像原数据用于数据处理模块运行情况的验证。

另外，在本公开第一方面所涉及的图像处理系统中，可选地，所述数据处理模块的运行情况包括算法变更情况，根据所述上位机下传的所述图像原数据验证数据处理模块的算法变更情况。由此，能够方便通过图像原数据验证数据处理模块的算法变更效果。

另外，在本公开第一方面所涉及的图像处理系统中，可选地，还包括所述数据采集模块和所述上位机连接形成的数据上传通路，所述数据上传通路用于上传所述数据采集模块采集的图像初始数据，且所述图像原数据包括所述图像初始数据。由此，能够方便上传数据采集模块采集的图像初始数据。

另外，在本公开第一方面所涉及的图像处理系统中，可选地，所述下位机还包括数据组包模块、数据缓存模块、数据上传模块和数据下载模块；所述数据采集模块、所述数据缓存模块、所述数据上传模块、所述上位机依次连接形成所述数据上传通路；所述数据采集模块、所述数据环回功能控制模块、所述数据处理模块、所述数据组包模块、所述数据缓存模块、所述数据上传模块、所述上位机依次连接形成所述数据处理通路；所述上位机、所述数据下载模块、所述数据缓存模块、所述数据环回功能控制模块、所述数据处理模块、所述数据组包模块、所述数据缓存模块、所述数据上传模块、所述上位机依次连接形成所述功能验证通路，所述数据下载模块通过读取所述上位机中的所述图像原数据，并将所述图像原数据缓存至所述数据缓存模块，进而经所述数据环回功能控制模块依次发送至所述数据处理模块、所述数据组包模块、所述数据缓存模块、所述数据上传模块，以验证所述数据环回功能控制模块、所述数据处理模块、所述数据组包模块、所述数据缓存模块、所述数据上传模块的运行情况，其中，所述数据处理模块的运行情况包括其算法变更情况。由此，能够方便通过功能验证通路验证数据环回功能控制模块、数据处理模块、数据组包模块、数据缓存模块、数据上传模块的运行情况。

另外，在本公开第一方面所涉及的图像处理系统中，可选地，所述数据下载模块为DMA下载模块，所述数据缓存模块为DDR4模块，所述DMA下载模块通过PCIe的RC端下载存储在所述上位机的所述图像原数据，并将所述图像原数据缓存于所述DDR4模块。由此，能够方便下载和缓存图像原数据。

另外，在本公开第一方面所涉及的图像处理系统中，可选地，所述数据上传模块为DMA上传模块，所述数据上传模块通过PCIe的RQ端用于将经所述数据处理模块处理后的图像数据上传至所述上位机。由此，能够方便将经数据处理模块处理后形成的图像数据上传至上位机。

另外，在本公开第一方面所涉及的图像处理系统中，可选地，还包括APB总线、编码器、以及PCIe驱动模块，所述PCIe驱动模块通过所述编码器连接所述APB总线，所述APB总线的输出端分别连接所述数据采集模块、所述数据环回功能控制模块、所述数据处理模块、所述DDR4模块、所述DMA上传模块、所述DMA下载模块、以及所述数据组包模块；通过PCIe的CC、CQ端分别读写所述数据采集模块、所述数据环回功能控制模块、所述数据处理模块、所述DDR4模块、所述DMA上传模块、所述DMA下载模块、以及所述数据组包模块的配置参数，并对其进行控制。由此，能够方便对数据采集模块、数据环回功能控制模块、数据处理模块、DDR4模块、DMA上传模块、DMA下载模块、以及数据组包模块配置参数，并对其进行控制。

另外，在本公开第一方面所涉及的图像处理系统中，可选地，所述数据环回功能控制模块的切换功能由PCIe的CC、CQ端转接APB总线下发的配置参数进行控制。由此，能够控制数据环回功能控制模块的切换功能。

另外，在本公开第一方面所涉及的图像处理系统中，可选地，所述上位机通过PCIe的CC、CQ端连接的APB总线设置所述数据环回功能控制模块中图像原数据的图像深度、环回帧数，进而控制进入所述数据处理模块的所述图像原数据的图像深度和环回帧数。由此，能够方便控制图像原数据的图像深度和环回帧数。

另外，在本公开第一方面所涉及的图像处理系统中，可选地，通过PCIe的CC、CQ端连接的APB总线设置所述DMA下载模块和所述DMA上传模块的配置参数；所述DMA下载模块和所述DMA上传模块的配置参数包括DMA数据存储区首地址和数据长度。由此，能够设置DMA下载模块和DMA上传模块的配置参数。

另外，在本公开第一方面所涉及的图像处理系统中，可选地，所述DMA下载模块通过DMA数据存储区首地址和数据长度组成请求报文发送至上位机读取所述图像原数据，并通过DDR4数据存储区首地址将所述图像原数据缓存于所述DDR4模块。由此，能够方便DMA下载模块从上位机读取图像原数据，并能够方便在DDR4模块缓存图像原数据。

另外，在本公开第一方面所涉及的图像处理系统中，可选地，所述上位机通过CRC校验检验下发至所述数据环回功能控制模块的所述图像原数据是否有误码；所述上位机通过读取数据环回功能控制模块执行的数据状态是否正确，以确保图像处理流程的可靠性。由此，能够方便检验下发至数据环回功能控制模块的图像原数据是否有误码，并能够确保图像处理流程的可靠性。

本公开第二方面提供了一种带数据环回功能的图像处理方法，包括如下步骤：

使所述数据采集模块、数据环回功能控制模块、数据处理模块、所述上位机依次连接形成数据处理通路；

使所述上位机、所述数据环回功能控制模块、所述数据处理模块和所述上位机依次连接形成功能验证通路；

所述数据环回功能控制模块切换至所述数据处理通路；

所述数据处理通路将所述数据采集模块采集的所述图像初始数据经所述数据处理模块处理后上传至所述上位机；

所述数据环回功能控制模块切换至所述功能验证通路；

所述功能验证通路根据所述上位机下传的图像原数据验证所述数据处理模块的运行情况。

另外，在本公开第一方面所涉及的图像处理系统中，可选地，还包括如下步骤：

使数据采集模块和上位机连接形成数据上传通路；

所述数据上传通路上传所述数据采集模块采集的图像初始数据，且所述图像原数据包括所述图像初始数据。

在本公开第二方面中，通过数据环回功能控制模块的切换功能，能够将图像处理的过程切换至数据处理通路或功能验证通路，通过功能验证通路，能够将图像原数据用于数据处理模块运行情况的验证。

根据本公开，能够提供一种方便验证系统运行情况的带数据环回功能的图像处理系统及图像处理方法。

附图说明

现在将仅通过参考附图的例子进一步详细地解释本公开的实施例，其中：

图1是示出了本公开的实施方式所涉及图像处理系统的功能模块示意图。

图2是示出了本公开的实施方式所涉及带数据环回功能的图像处理系统的一个示例的功能模块示意图。

图3是示出了本公开的实施方式所涉及带数据环回功能的图像处理系统的另一个示例的功能模块示意图。

图4是示出了本公开的实施方式所涉及带数据环回功能的图像处理系统的再一个示例的功能模块示意图。

图5是示出了本公开的实施方式所涉及带数据环回功能的图像处理方法一个示例的流程图。

图6是示出了本公开的实施方式所涉及带数据环回功能的图像处理方法另一个示例的流程图。

图7是示出了本公开的实施方式所涉及暗斑优化算法变更的理想效果图。

图8是示出了本公开的实施方式所涉及带数据环回功能的图像处理方法的暗斑优化算法优化前的效果图。

图9是示出了本公开的实施方式所涉及带数据环回功能的图像处理方法的暗斑优化算法优化后的效果图。

符号说明：

1…下位机，2…上位机，10…数据采集模块，11…数据环回功能控制模块，12…数据处理模块，13…数据组包模块，14…数据缓存模块，15…数据下载模块，16…PCIe驱动模块，17…数据上传模块，18…编码器。

具体实施方式

以下，参考附图，详细地说明本公开的优选实施方式。在下面的说明中，对于相同部件赋予相同的符号，省略重复说明。另外，附图只是示意图，部件相互之间尺寸的比例或者部件形状等可与实际不同。

需要说明的是，本公开中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，例如所包括或所具有的一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可以包括或具有没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1是示出了本公开的实施方式所涉及图像处理系统的功能模块示意图。图2是示出了本公开的实施方式所涉及带数据环回功能的图像处理系统的一个示例的功能模块示意图。

参照图1和图2，本实施方式所涉及的带数据环回功能的图像处理系统(以下有时简称为图像处理系统)可以应用于血管内超声(IVUS)系统，该图像处理系统可以用于处理通过超声探头采集的患者血管内待检测区域的超声图像，同时，该图像处理系统可以对数据处理模块12中涉及图像处理的算法的变更进行验证(稍后详述)。

具体地，该图像处理系统可以包括上位机2以及与上位机2进行通信的下位机1。下位机1可以包括数据采集模块10、数据环回功能控制模块11和数据处理模块12。

数据采集模块10、数据环回功能控制模块11、数据处理模块12和上位机2可以依次连接形成数据处理通路，数据处理通路可以用于将数据采集模块10采集的图像初始数据经数据处理模块12处理后上传至上位机2。上位机2、数据环回功能控制模块11、数据处理模块12和上位机2可以依次连接(形成闭环)形成功能验证通路，功能验证通路可以用于根据上位机2下传的图像原数据验证数据处理模块12的运行情况。其中，数据环回功能控制模块11可以用于控制数据处理通路和功能验证通路的切换。

在本公开中，通过数据环回功能控制模块11的切换功能，能够将图像处理的过程切换至数据处理通路或功能验证通路，通过功能验证通路，能够将图像原数据用于数据处理模块12运行情况的验证，由此，能够方便验证数据处理模块12的运行情况。

在一些示例中，通过功能验证通路，同样可以验证数据环回功能控制模块11的运行情况，例如，可以验证数据环回功能控制模块11的切换功能是否正常。

在一些示例中，数据处理模块12的运行情况可以包括其涉及图像处理的算法变更情况。在一些示例中，数据处理模块12的涉及图像处理的算法的变更可以为算法的优化。由此，能够通过功能验证通路验证数据处理模块12的算法优化效果。

在一些示例中，数据采集模块10和上位机2可以连接形成数据上传通路，数据上传通路可以用于上传数据采集模块10采集的图像初始数据。在一些示例中，图像原数据可以包括图像初始数据。由此，能够获得数据采集模块10采集的图像初始数据。

图3是示出了本公开的实施方式所涉及带数据环回功能的图像处理系统的另一个示例的功能模块示意图。

参照图3，在一些示例中，下位机1还可以包括数据组包模块13、数据缓存模块14、数据上传模块17和数据下载模块15。

数据采集模块10、数据缓存模块14、数据上传模块17、上位机2可以依次连接形成数据上传通路。数据采集模块10、数据环回功能控制模块11、数据处理模块12、数据组包模块13、数据缓存模块14、数据上传模块17、上位机2可以依次连接形成数据处理通路。上位机2、数据下载模块15、数据缓存模块14、数据环回功能控制模块11、数据处理模块12、数据组包模块13、数据缓存模块14、数据上传模块17、上位机2可以依次连接(形成闭环)形成功能验证通路。

数据下载模块15可以通过读取上位机2中的图像原数据，并将图像原数据缓存至数据缓存模块14，进而经数据环回功能控制模块11依次发送至数据处理模块12、数据组包模块13、数据缓存模块14、数据上传模块17、数据下载模块15，以验证数据环回功能控制模块11、数据处理模块12、数据组包模块13、数据缓存模块14、数据上传模块17的运行情况。在这种情况下，当数据处理模块12、数据组包模块13、数据缓存模块14、数据上传模块17、以及数据下载模块15中的任意一个模块存在数据处理或运行情况异常时，可以通过观察运行后的图像原数据以判断某个模块可能存在的异常。进一步地，在相应模块的功能被修复后，可以通过反复运行该图像原数据，以验证相应模块的功能是否被修复。

在一些示例中，数据处理模块12的运行情况可以包括算法变更情况。在一些示例中，数据处理模块的算法变更情况可以为其算法优化情况。由此，通过功能验证通路，能够验证数据处理模块12的算法优化情况。

在一些示例中，数据采集模块10可以用于采集血管内超声图像等图像初始数据。

在一些示例中，数据处理模块12可以对数据采集模块10采集的图像初始数据或数据下载模块15下载的图像原数据进行正常的图像处理(例如滤波、增益、压缩、采样等处理)。

在一些示例中，数据处理模块12的算法优化可以为其滤波、增益、压缩、采样等算法的优化。

在一些示例中，数据组包模块13可以将数据处理模块12处理后的数据打包上传。

在一些示例中，数据缓存模块14可以对数据采集模块10采集的图像初始数据、经数据处理模块12处理后形成的图像数据、以及从上位机2下载的图像原数据进行缓存。由此，能够方便对数据采集模块10实时或临时采集的图像初始数据进行缓存，以及能够对经数据下载模块15下载的图像原数据进行缓存。

在一些示例中，数据上传模块17可以用于将数据处理模块12处理后形成的图像数据或数据采集模块采集的图像初始数据上传至上位机2。

在一些示例中，数据下载模块15可以用于从上位机2下载图像原数据。

在一些示例中，在功能验证通路中，数据下载模块15通过读取上位机2中的图像原数据，并将图像原数据缓存至数据缓存模块14，进而发送至数据处理模块12，进一步可以根据经数据处理模块12处理后的图像的效果图，以验证算法优化后的数据处理模块12的算法优化情况。

在一些示例中，上位机2下发的图像原数据还可以包括人为生成的超声回波数据。这时人为生成的超声回波数据可以直接存储在上位机2内，使用时可以直接调取使用。

图4是示出了本公开的实施方式所涉及带数据环回功能的图像处理系统的再一个示例的功能模块示意图。

参照图4，在一些示例中，上位机2可以通过PCIe(peripheral componentinterconnect express，高速串行计算机扩展总线标准)与下位机1进行通信，通过PCIe的CQ(Completer Request)、CC(Completer Completion)、RQ(Requester Request)、RC(Requester Completion)端口可以对下位机1中的各功能模块进行参数配置和功能控制。

在一些示例中，数据处理通路可以为PCIe的RQ通路，功能验证通路可以为PCIe的RC通路。

在一些示例中，下位机1可以基于FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列)设计。

在一些示例中，数据采集模块10采集的图像数据可以为超声探头检测到的患者血管内的超声图像信号。

在一些示例中，数据采集模块10可以为ADC数据采集模块，图像初始数据可以为ADC数据采集模块采集的数据。

在一些示例中，数据环回功能控制模块11可以包括集成在FPGA中的数据环回通道使能寄存器、数据环回帧同步寄存器、数据环回帧管理寄存器、数据环回DDR状态寄存器、数据环回FIFO状态寄存器、数据环回帧深度寄存器、数据环回校验码、数据环回校验计算码等。

在一些示例中，数据环回通道使能寄存器可以通过数据环回通道使能控制数据环回功能的开或关。例如，使能0表示关闭数据环回功能，使能1表示打开数据环回功能。由此，通过数据环回通道使能寄存器能够实现数据环回功能控制模块11的通道切换功能。

在一些示例中，数据环回帧管理寄存器可以用于管理环回帧的帧数。由此，通过数据环回帧管理寄存器能够实现图像的仿真帧数的设置和管理。

在一些示例中，数据环回DDR状态寄存器可以用于记录当前读取的为DDR模块(稍后详述)第几帧的数据，并记录当前读取数据的帧地址。由此，通过数据环回DDR状态寄存器能够方便对读取的DDR模块传输过来的图像的帧数和帧地址进行记录。

在一些示例中，数据环回FIFO状态寄存器可以用于记录当前图像是第几帧，并记录当前帧输入的数据地址。由此，通过数据环回FIFO状态寄存器能够方便记录当前图像的帧数和帧地址。

在一些示例中，数据环回帧深度寄存器可以用于设置导入的数据中一帧的长度。例如一帧可以设置为512线*线深*16bit位宽。由此，通过数据环回帧深度寄存器能够方便实现图像的深度设置。

在一些示例中，上位机2可以对下位机1上传的图像数据或图像初始数据进行保存和复制，例如，可以通过上位机2的DMA数据缓存区保存多组图像数据或图像初始数据。在这种情况下，通过该图像处理系统执行IVUS工作时，当遇到偶发性图像显示错误时，可以通过功能验证通路以固定的一组图像初始数据重复运行，并通过上位机2查看运行后的图像以判断下位机1的各功能模块可能存在的问题。

在一些示例中，数据处理模块12的处理算法可以包括滤波处理、增益补偿、包络检测、二次采样、对数压缩等。在一些示例中，数据处理模块12中的滤波处理、增益补偿、包络检测、二次采样、对数压缩可以形成有固定的处理次序。在这种情况下，当某个处理算法进行算法的优化时，能够根据功能验证通路实现某个算法优化效果的检验；而且在上述至少一个算法的优化过程中，也能够随时使数据环回功能控制模块11切换至功能验证通路，以验证算法的优化效果。

在一些示例中，数据下载模块15可以为DMA下载模块，数据缓存模块14可以为DDR4模块，DMA下载模块可以通过PCIe的RC端下载存储在上位机的图像原数据，并将图像原数据缓存于DDR4模块。由此，能够方便通过DMA下载模块从上位机2下载图像原数据，能够方便通过DDR4模块对图像原数据进行缓存。

在一些示例中，数据上传模块17可以为DMA上传模块，数据上传模块17可以通过PCIe的RQ端用于将经数据处理模块12处理、经数据缓存模块14缓存的图像数据上传至上位机2。在一些示例中，经数据处理模块12处理的数据可以为从功能验证通路传输的图像原数据，经数据处理模块12处理后的图像原数据可以检验数据处理模块12本身算法的优化效果，并可以通过上位机2的显示模块显示优化后的效果图。

在一些示例中，该图像处理系统还可以包括APB(Advanced Peripheral Bus，外围总线)总线、编码器18和PCIe驱动模块16。PCIe驱动模块16可以通过编码器18连接APB总线，APB总线的输出端可以分别连接数据采集模块10、数据环回功能控制模块11、数据处理模块12、DDR4模块、DMA上传模块、DMA下载模块、以及数据组包模块13。通过PCIe的CC、CQ端可以分别读写数据采集模块10、数据环回功能控制模块11、数据处理模块12、DDR4模块、DMA上传模块、DMA下载模块、以及数据组包模块13的配置参数，并对其进行控制。在一些示例中，编码器18可以为PCIe转APB总线编码器。在这种情况下，上位机2能够通过PCIe以及PCIe驱动模块16对上述各模块的配置参数进行读写，并能够通过对各模块写入参数对其进行控制。

在一些示例中，数据环回功能控制模块11的切换功能可以由PCIe的CC、CQ端转接APB总线下发的配置参数进行控制。由此，能够方便对数据环回功能控制模块11的通道切换功能进行控制。

在一些示例中，上位机可以通过PCIe的CC、CQ端连接的APB总线设置数据环回功能控制模块11中图像原数据的图像深度、环回帧数，进而控制进入数据处理模块12的图像原数据的图像深度和环回帧数。由此，能够方便设置数据环回功能控制模块11中图像原数据的图像深度和环回帧数。

在一些示例中，可以通过PCIe的CC、CQ端连接的APB总线设置DMA下载模块和DMA上传模块的配置参数；DMA下载模块和DMA上传模块的配置参数可以包括DMA数据存储区首地址和数据长度。由此，能够方便设置DMA下载模块和DMA上传模块的配置参数。

在一些示例中，DMA下载模块可以通过上位机2中的DMA数据存储区首地址和数据长度组成请求报文发送至上位机2读取图像原数据，并可以访问通过DDR4模块首地址将图像原数据缓存于DDR4模块。由此，能够方便使DMA下载模块从上位机2下载图像原数据，并将图像原数据缓存于DDR4模块。

在一些示例中，上位机2可以通过CRC校验检验下发至数据环回功能控制模块11的图像原数据是否有误码；上位机2可以通过读取数据环回功能控制模块11执行的数据状态是否正确，以确保检验流程的可靠性。由此，能够方便通过数据环回功能控制模块11确保图像原数据的数据保真度，能够方便通过上位机2确保检验流程的可靠性。

在上述实施例中，需说明的，指定每一个功能模块的每一个参数都有独一无二的地址，上位机2读写各功能模块的指定参数时，可以由PCIE的报文包头中的地址识别。例如，写参数时，上位机2可以通过PCIE的CQ端下发带数据参数的写请求报文，PCIE驱动模块16可以通过解包将数据参数通过APB总线写入数据采集模块10、数据环回功能控制模块11、数据处理模块12等功能模块；读数据时，上位机2可以通过PCIE的CQ端下发读请求报文，PCIE驱动模块16可以通过请求报文的地址读取对应功能模块里面的参数，并组包成完成报文通过PCIE的CC端上传上位机2。

图5是示出了本公开的实施方式所涉及带数据环回功能的图像处理方法一个示例的流程图。

参照图5，本公开还提供了一种带数据环回功能的图像处理方法(以下简称为图像处理方法)，该图像处理方法可以为根据上述图像处理系统实施的图像处理方法，该图像处理方法可以包括如下步骤：

准备阶段：

使数据采集模块10、数据环回功能控制模块11、数据处理模块12、上位机2依次连接形成数据处理通路；

使上位机2、数据环回功能控制模块11、数据处理模块12和上位机2依次连接形成功能验证通路；

步骤S200，数据环回功能控制模块11切换至数据处理通路；

步骤S300，通过数据处理通路将数据处理模块12处理后的图像数据上传上位机2；

步骤S400，数据环回功能控制模块11切换至功能验证通路；

步骤S500，根据上位机2下传的图像原数据验证数据处理模块12的运行情况。

在一些示例中，该图像处理方法还可以包括：

步骤S100，使数据采集模块10和上位机2连接形成数据上传通路，数据上传通路上传数据采集模块10采集的图像初始数据。

在一些示例中，通过功能验证通路，同样可以验证数据环回功能控制模块11的运行情况，例如，可以验证数据环回功能控制模块11的切换功能是否正常。

在一些示例中，数据处理模块12的运行情况可以包括其涉及图像处理的算法的变更。在一些示例中，数据处理模块12的涉及图像处理的算法的变更可以为算法的优化。由此，能够通过功能验证通路验证数据处理模块12的算法优化效果。

在一些示例中，下位机1还可以包括数据组包模块13、数据缓存模块14、数据上传模块17和数据下载模块15(参照图3)。

在一些示例中，数据采集模块10、数据缓存模块14、数据上传模块17、上位机2可以依次连接形成数据上传通路。数据采集模块10、数据环回功能控制模块11、数据处理模块12、数据组包模块13、数据缓存模块14、数据上传模块17、上位机2可以依次连接形成数据处理通路。上位机2、数据下载模块15、数据缓存模块14、数据环回功能控制模块11、数据处理模块12、数据组包模块13、数据缓存模块14、数据上传模块17、上位机2可以依次连接(形成闭环)形成功能验证通路。在这种情况下，通过功能验证通路，同样能够验证数据组包模块13、数据缓存模块14、数据上传模块17以及数据下载模块15的运行情况

图6是示出了本公开的实施方式所涉及带数据环回功能的图像处理方法另一个示例的流程图。

参照图6，该图像处理方法还可以包括：

步骤S600，图像原数据经算法变更的数据处理模块12处理后可以在上位机2显示数据处理模块12算法变更的效果图。

在步骤S200中，上位机2可以通过PCIe的CC、CQ端下发的配置参数控制数据环回功能控制模块11切换至数据处理通路。

在步骤S300中，数据上传模块17可以通过PCIe的RQ端上传经数据处理模块12处理后的图像数据。在一些示例中，数据上传模块17也可以通过PCIe的RQ端上传数据采集模块10采集的图像初始数据。

在步骤S400中，功能验证通路可以为PCIe的RC通路，上位机2可以通过PCIe的CC、CQ端下发的配置参数控制数据环回功能控制模块11切换至功能验证通路。

在步骤S500中，数据下载模块15可以通过PCIe的RC端从上位机2读取图像原数据，并发送至数据处理模块12，以验证算法变更后的数据处理模块的算法变更情况。在一些示例中，此算法变更可以为算法优化。

在一些示例中，还可以包括APB(Advanced Peripheral Bus，外围总线)总线、编码器18和PCIe驱动模块16。PCIe驱动模块16可以通过编码器18连接APB总线，APB总线的输出端可以分别连接数据采集模块10、数据环回功能控制模块11、数据处理模块12、DDR4模块、DMA上传模块、DMA下载模块、以及数据组包模块13。通过PCIe的CC、CQ端可以分别读写数据采集模块10、数据环回功能控制模块11、数据处理模块12、DDR4模块、DMA上传模块、DMA下载模块、以及数据组包模块13的配置参数，并对其进行控制。在一些示例中，编码器18可以为PCIe转APB总线的编码器。在这种情况下，上位机2能够通过PCIe以及PCIe驱动模块16对上述各模块的配置参数进行读写，并能够通过对各模块写入的参数对其进行控制。

其他各模块的具体参数、功能及其驱动控制方法参照上述图像处理系统所述，此处不再赘述。

图7是示出了本公开的实施方式所涉及暗斑优化算法变更的理想效果图。图8是示出了本公开的实施方式所涉及带数据环回功能的图像处理方法的暗斑优化算法优化前的效果图。图9是示出了本公开的实施方式所涉及带数据环回功能的图像处理方法的暗斑优化算法优化后的效果图。

在一些示例中，对图像的暗斑优化可以通过优化数据处理模块12的滤波处理、增益补偿、包络检测、二次采样、对数压缩等中的至少一种来实现。

参照图7至图9的效果图的对比，通过本公开的图像处理方法验证算法的优化效果，可以发现，图9中算法优化后的效果图与图8中算法变更前的效果图对比存在明显优化效果，且与图7中理想状态下变更的效果图仅在对比度上存在些许差别，其他图像信号一致度较高。再结合其他的算法、图像参数等的数据对比便可完成此次验证。

虽然以上结合附图和实施例对本公开进行了具体说明，但是可以理解，上述说明不以任何形式限制本公开。本领域技术人员在不偏离本公开的实质精神和范围的情况下可以根据需要对本公开进行变形和变化，这些变形和变化均落入本公开的范围内。

Claims (13)

1.一种带数据环回功能的图像处理系统，包括上位机以及与所述上位机通信的下位机，其特征在于，

所述下位机包括：

数据采集模块、数据环回功能控制模块和数据处理模块；

所述数据采集模块、所述数据环回功能控制模块、所述数据处理模块和所述上位机依次连接形成的数据处理通路，其用于将所述数据采集模块采集的图像初始数据经所述数据处理模块处理后上传至所述上位机；以及

所述上位机、所述数据环回功能控制模块、所述数据处理模块和所述上位机依次连接形成的功能验证通路，其用于根据所述上位机下传的图像原数据验证所述数据处理模块的运行情况，

其中，所述数据环回功能控制模块用于控制所述数据处理通路和所述功能验证通路的切换。

2.如权利要求1所述的图像处理系统，其特征在于，

所述数据处理模块的运行情况包括算法变更情况，根据所述上位机下传的所述图像原数据验证所述数据处理模块的算法变更情况。

3.如权利要求1所述的图像处理系统，其特征在于，

还包括所述数据采集模块和所述上位机连接形成的数据上传通路，所述数据上传通路用于上传所述数据采集模块采集的所述图像初始数据，且所述图像原数据包括所述图像初始数据。

4.如权利要求3所述的图像处理系统，其特征在于，

所述下位机还包括数据组包模块、数据缓存模块、数据上传模块和数据下载模块；

所述数据采集模块、所述数据缓存模块、所述数据上传模块、所述上位机依次连接形成所述数据上传通路；

所述数据采集模块、所述数据环回功能控制模块、所述数据处理模块、所述数据组包模块、所述数据缓存模块、所述数据上传模块、所述上位机依次连接形成所述数据处理通路；

所述上位机、所述数据下载模块、所述数据缓存模块、所述数据环回功能控制模块、所述数据处理模块、所述数据组包模块、所述数据缓存模块、所述数据上传模块、所述上位机依次连接形成所述功能验证通路，

所述数据下载模块通过读取所述上位机中的所述图像原数据，并将所述图像原数据缓存至所述数据缓存模块，进而经所述数据环回功能控制模块依次发送至所述数据处理模块、所述数据组包模块、所述数据缓存模块、所述数据上传模块，以验证数据环回功能控制模块、所述数据处理模块、所述数据组包模块、所述数据缓存模块、所述数据上传模块的运行情况。

5.如权利要求4所述的图像处理系统，其特征在于，

所述数据下载模块为DMA下载模块，所述数据缓存模块为DDR4模块，所述DMA下载模块通过PCIe的RC端下载存储在所述上位机的所述图像原数据，并将所述图像原数据缓存于所述DDR4模块。

6.如权利要求5所述的图像处理系统，其特征在于，

所述数据上传模块为DMA上传模块，所述数据上传模块通过PCIe的RQ端用于将经所述数据处理模块处理后的图像数据上传至所述上位机。

7.如权利要求6所述的图像处理系统，其特征在于，

还包括APB总线、编码器、以及PCIe驱动模块，所述PCIe驱动模块通过所述编码器连接所述APB总线，所述APB总线的输出端分别连接所述数据采集模块、所述数据环回功能控制模块、所述数据处理模块、所述DDR4模块、所述DMA上传模块、所述DMA下载模块、以及所述数据组包模块；

通过PCIe的CC、CQ端分别读写所述数据采集模块、所述数据环回功能控制模块、所述数据处理模块、所述DDR4模块、所述DMA上传模块、所述DMA下载模块、以及所述数据组包模块的配置参数，并对其进行控制。

8.如权利要求7所述的图像处理系统，其特征在于，

所述数据环回功能控制模块的切换功能由PCIe的CC、CQ端转接APB总线下发的配置参数进行控制。

9.如权利要求7所述的图像处理系统，其特征在于，

所述上位机通过PCIe的CC、CQ端连接的APB总线设置所述数据环回功能控制模块中所述图像原数据的图像深度、环回帧数，进而控制进入所述数据处理模块的所述图像原数据的图像深度和环回帧数。

10.如权利要求7所述的图像处理系统，其特征在于，

通过PCIe的CC、CQ端连接的APB总线设置所述DMA下载模块和所述DMA上传模块的配置参数；

所述DMA下载模块和所述DMA上传模块的配置参数包括DMA数据存储区首地址和数据长度。

11.如权利要求10所述的图像处理系统，其特征在于，

所述DMA下载模块通过DMA数据存储区首地址和数据长度组成请求报文发送至所述上位机读取所述图像原数据，并通过DDR4数据存储区首地址将所述图像原数据缓存于所述DDR4模块。

12.一种带数据环回功能的图像处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

使所述数据采集模块、数据环回功能控制模块、数据处理模块、所述上位机依次连接形成数据处理通路；

使所述上位机、所述数据环回功能控制模块、所述数据处理模块和所述上位机依次连接形成功能验证通路；

所述数据环回功能控制模块切换至所述数据处理通路；

所述数据处理通路将所述数据采集模块采集的图像初始数据经所述数据处理模块处理后上传至所述上位机；

所述数据环回功能控制模块切换至所述功能验证通路；

所述功能验证通路根据所述上位机下传的图像原数据验证所述数据处理模块的运行情况。

13.如权利要求12所述的图像处理系统，其特征在于，还包括如下步骤：

使数据采集模块和上位机连接形成数据上传通路；

所述数据上传通路上传所述数据采集模块采集的所述图像初始数据，且所述图像原数据包括所述图像初始数据。

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